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Wildtierökologie (Fach) / Population und Populationsdichte (Lektion)
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- Erklären Sie den "Lincoln-Petersen Index". Annahme: Verhältnis von markierten zu unmarkierten Tieren im Wiederfang entspricht dem Verhältnis von markierten zu unmarkierten Tieren in der Population. Schätzung der Populationsgröße: Wenn n1 die Anzahl im 1. Fang gefangener und markierter Individuen ist, n2 die Anzahl der im 2. Fang gefangener Individuen, m die Anzahl der bereits markierten darunter und N die Populationsgröße, dann gilt: N = n1 * n2 / m Vertrauensintervall S = n1^2 * n2 *(n2 - m) / m^3
- Das Vertrauensintervall für die Schätzung ist ziemlich groß, das heißt die Schätzung ist ungenau. Wie müsste das Experiment verändert werden, damit sich die Genauigkeit erhöht? Tipp: betrachten Sie die Gleichung. - je mehr man fängt, desto genauer wird die Schätzung (Aussage aus der Vorlesung) - Anzahl der Tiere im 1. Fang erhöhen - wenn im zweiten Fang mehr markierte sind (m Anteil ist hoch), wird die Schätzung genauer. z.B. erster Fang: 10, zweiter Fang: 15 m= 2 -> Vertrauensinterwall: 49,37 m= 5 -> Vertrauensintervall: 18,75 m=8 ->Vertrauensintervall: 4,52
- Bezieht sich der Lincoln-Petersen-Schätzwert auf die Populationsgröße zur Zeit der Markierung oder zur Zeit des Wiederfanges? Warum? Auf beide Zeiten, wegen der Annahme, dass sich die Populationsgrößer in der Zeit nicht verändert. Bedingungen - Damit das Ergebnis nicht verfälscht wird, müssen folgende Bedingungen erfüllt sein: - Es kommen zwischen Anbringen der Markierungen und der Erhebung der zweiten Stichprobe keine neuen Individuen hinzu. - Die Markierungen gehen in der Zwischenzeit nicht verloren (weder durch Ablösung der Markierung von Individuen noch durch Abwanderung von Individuen). - Die Wahrscheinlichkeit, gefangen zu werden, ist für alle Individuen mit oder ohne Markierung gleich.
- Die Methode beruht auf verschiedenen Annahmen, die aus biologischer Sicht oft fragwürdig sind: Die Population ist auf eine definierte Fläche beschränkt, die Durchmischung ist vollständig, die Verteilung gleichmäßig, markierte und unmarkierte Tiere sind zufällig verteilt und verhalten sich gleich. In welche Richtung ändert sich der Schätzwert S, wenn – a) einige Individuen ihre Markierung verlieren? – b) Emigration oder Immigration auftritt? – c) Markierte Tiere eine erhöhte Mortalität aufweisen? - d) Markierte Tiere die Fallen meiden? – a) einige Individuen ihre Markierung verlieren?es wird überschätzt (m ist kleiner) – b) Emigration oder Immigration auftritt?Emigration: durch Auswandern wird die Population kleiner – wenn die markierten Tiere nicht Auswandern, wird der Wert genauer, weil mehr markierte Tiere in der drin sind??? Durch Immigration wird die Population größer – ungenauer weil m dadurch einen geringeren Anteil hat? – c) Markierte Tiere eine erhöhte Mortalität aufweisen?Überschätzung (m ist kleiner) - d) Markierte Tiere die Fallen meiden?Überschätzung (m ist kleiner)
- Wie könnte man mit den obigen Fehlerquellen der Lincoln-Petersen-Methode umgehen? Berechnung des Vertrauensintervalls
- Angenommen, man möchte die Populationsgröße von Säugetieren in einem Waldgebiet mit der Wiederfang- Methode ermitteln. Wie müsste man die Fallen bei Fang und Wiederfang verteilen, wenn die Tierart – a) territorial ist? – b) in größeren sozialen Gruppen lebt? – a) territorial ist? Fallen müssen auf verschiedene Territorien verteilt werden, da man sonst in den selben Fallen immer dieselben Tiere findet. – Territoriengröße muss bekannt sein – b) in größeren sozialen Gruppen lebt?- möglichst große Fallen verwenden und versuchen möglichst alle Tiere zu fangen- auf eine andere Weise erfassen, nicht mit Fallen
- Welche Unterschiede gibt es zwischen Distance Sampling und Fang- Wiederfang- Methoden? Fang –Wiederfang: - 1. Fang: Markierung der gefangenen Tiere- Markierte Individuen werden freigelassen und verteilen sich zufällig in der Population- 2. Fang: Wiederfang- Der Anteil markierter Tiere im Wiederfang entspricht dem Anteil markierter Tiere inder Population - kann eine sehr genaue Methode sein Distance Sampling: ist eine Transektmethode: Mess- bzw. Beobachtungspunkte entlang einer geraden Linie, von der aus Individuen gezählt werden. Daraus Umrechnung in absolute Dichte im Untersuchungsgebiet. Einfache Transektzählungen:- Schätzen der Transektfläche aus Länge x Sichtweite- Angabe in Individuen/Transektfläche- Extrapolieren von Transektfläche auf Gesamtfläche Distance Sampling- Wie oben; jedoch unter Berücksichtigung einiger derwichtigsten Fehlerquellen:- es gibt keine definierte Breite- Distanz wird gemessen- Einflussvariablen: Gruppengröße, Verhalten, Umweltfaktoren, Beobachter- kommt zur Anwendung bei Populationen in großen, losen Gruppen mit Tieren die: leicht zu sehen sind, in hoher Dichte vorkommen, weitgehend stationär sind - ist weniger störungsintensiv als Fang-Wiederfang-Methode
- In welche Richtung verändert sich die Populationsschätzung, wenn sich bewegende Tiere auf einem oder verschiedenen Transekten mehrfach gezählt werden? die Populationsgröße wird überschätzt
- Wie könnte man die Genauigkeit von Schätzungen über Transektmethoden und Distance Sampling erhöhen? - Vergrößern der Stichprobe (mehr Transekte) - Messwiederholung - Aufnahmebedingungen optimieren - Reduzieren der Streuung
- Wie würde sich ein nennenswerter Anteil genetisch gleicher Tiere (z.B. eineiiger Zwillinge) in einer Population auf die Schätzung auswirken? Unterschätzung
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- Welche weiteren, nicht- genetischen Einflüsse auf die Beprobungswahrscheinlichkeit sind bei der Transekt-Kotbeprobung denkbar? Annahme Transektmethode: Tiere verhalten sich auf der gesamten Fläche so wie auch auf der Transekte -> ist dies nicht der Fall wirkt es sich darauf aus. Territoriale Tiere setzten Kot an Stellen ab, die möglichst für andere sichtbar sind -> markieren, die nicht territorialen Individuen setzten ihn eher versteckt ab - Jahreszeit- saisonale Wanderungen- Fernwechsel (Wanderungen)- unterschiedliche Aufenthaltsorte von männlichen und weiblichen Tieren- Sicht und begehbarkeit des Gebietes
- Welche Vorteile könnte im Vergleich dazu die Zählung vom Flugzeug aus bieten? - guter Überblick (gut einsehbar), mehrere Tierarten gleichzeitig, schnell, Momentaufnahmen- stört eventuell weniger (je nach Motorgeräusch)- Alternative: Ortung mit Infrarot-Drohne- Auch bei Gelände mit schlechter Begehbarkeit, solange man die Tiere einsehen kann- gefährliche Tierearten können gezählt werden
- Ein möglicher Ansatz zum Erhöhen der Stichprobengröße bei der Kotbeprobung ist das Kombinieren mit anderen Beprobungsmethoden (z.B. Beprobung erlegter Wildschweine). Wird dies die Heterogenität in der Beprobungswahrscheinlichkeit eher verringern oder erhöhen? - Grundsätzlich wird die Heterogenität erhöht, allerdings: Verringern bei Beprobung erlegter Wildschweine aufgrund selektivem Abschuss z.B. werden Leitbachen geschont, während vorrangig Frischlinge und Überläufer geschossen werden -> Stichprobengröße wäre größer, aber die Heterogenität nicht unbedingt gegeben
- Bei der Laboranalyse der Kotproben können verschiedene Arten von Genotypisierungsfehlern auftreten. Welche Auswirkungen auf die Populationsschätzung sind denkbar, wenn a) Die Proben zweier verschiedener Individuen nichtunterschieden werden können b) Zwei Proben, die vom gleichen Tier stammen, als von zwei Individuen interpretiert werden a) Die Proben zweier verschiedener Individuen nichtunterschieden werden könnenUnterschätzung b) Zwei Proben, die vom gleichen Tier stammen, als von zwei Individuen interpretiert werdenÜberschätzung
- Welche Annahmen müssen idealerweise erfüllt sein, damit eine Fang-Wiederfang-Populationsschätzung nach dem Lincoln-Petersen-Index gelingen kann? Welche Probleme können bei der Anwendung dieser Methode auftreten und sich eventuell negativ auf die Genauigkeit der Schätzung auswirken? - Anzahl der Tiere ändert sich zwischen Fang und Wiederfang nicht - Fang-Wahrscheinlichkeit für alle Tiere gleich - vollständige Durchmischung markierter und unmarkierter Tiere - keine Markierung geht verloren Probleme: - Zu- oder Abwanderung - Markierung geht verloren - Tiere sterben - markierte Tiere sind schwerer zu fangen als unmarkierte (trap shy geworden)
- Was unterscheidet Distance Sampling von anderen Transsektmethoden? Welche Einflussfaktoren können Distance-Sampling-Schätzungen beeinflussen Beim Distance Sampling gibt es keine definierte Transekt-Breite, sondern es wird die Distanz zum Objekt gemessen. Einflussfaktoren können sein: - Umweltfaktoren - Gruppengröße - Verhalten - Beobachter - Sicht und Begehbarkeit des Geländes
- Sie sollen für ein Wildtiermonitoring-Programm in den Alpen Konzepte für Bestandesdichte-Schätzungen verschiedener Tierarten erstellen. Welche methodischen Ansätze würden Sie für 1) Wölfe, die in dem Gebiet streng geschützt sind 2) Schneemäuse, die im Gebiet recht häufig sind und deren Population in einem kleinen Teilabschnitt geschätzt werden soll 3) Hirsche, die sich zu dieser Jahreszeit im Wintergatter aufhalten vorschlagen? Begründen Sie jeweils Ihre Vorschläge stichpunktartig. 1) Um Stress der Tiere durch Fangen und mögliche Verhaltensänderungen zu vermeiden: Sammeln von Kot entlang von Transekten -> Genotypisieren -> Dichteschätzung. 2) Fang-Wiederfang Methode, da die Tiere relativ klein aber in großer Anzahl vorkommen. 3) Zählung im Gatter. Je nach Größe des Gatters auch Transekt- oder Drohnen-Zählung.