Study Guides (248,145)
Canada (121,341)
York University (10,192)
Biology (573)
BIOL 3170 (7)
Alexander (1)
Final

Population Ecology Final exam notes.docx

42 Pages
188 Views
Unlock Document

Department
Biology
Course
BIOL 3170
Professor
Alexander
Semester
Fall

Description
Population Ecology Final Exam Notes Insect Population Outbreaks • Tent Caterpillars  •  Larch Budmoth •  Southern Pine Beetles The Tent Caterpillar • Tent caterpillars are native to North America • Outbreaks can cover thousands of square kilometers  o There are so many you can hear them chewing ! o Can ruin the forage  • The caterpillars build a “tent” to protect themselves from predators • Caterpillars also have sharp spines on their body to deter predators Survivorship Curves: Vulnerable Life Stages 1. Pretty high mortality of eggs  2. High mortality of “first instar” larvae 3. High mortality of fifth instar larvae 4. Few eggs survive to reproduce • Caterpillars moult into successive “instars” as they get older th • Survival is lowest for 5  instar and pupae • What kills them? • To see if the intro pops were going respond the same way as the native  • The young caterpillars at the top  • Bottom the cacoon (stage between cati and moth)  • Survival is not very different in the beginning  • For 5  in the source much higher mortality  • In pupae mixed data  1 Minnesota Outbreak (1951­1953) • Outbreaks start and end quickly, and cover huge areas  • In 2001 one third of Minnesota was covered by another massive outbreak • There is some variety to size and location of outbreak  Case Study: Myers (1990) • Experimental introduction of caterpillar egg masses to non infested areas o Compared the population dynamics between ‘natural’ (control) and experimental (treatment) populations  • If the population crashes because of the exhaustion of food supply, which populations would likely collapse first?  Predict… o Natural (control) sites have depleted their food supply while population peaked o Experimental should still have lots of food so should collapse later Basic Methods • Created 7 new populations o 16 – 150 egg masses per introduced population • Population monitoring; reproductive rate & mortality o Also population density by counting number of nest o Larvae number estimated from tent size Natural (“Control”) Populations • This is from British Columbia  o Populations peaked in 1986 & collapsed in ‘88 o Eggs/mass increased up until 1986, then got lower as density        decreased o Appears to be positive density dependence • This is log scale (so everything is actually a lot more dramatic), time over  8 years o Looking at top graph, pop increasing then collapses  o 2 numbers, top number is number of  eggs per mass and bottom number is  larval survival  o Number of eggs per mass = measure of female fecundity  o Even though population is getting  smaller, density is lower, females  are less fecund, the survivorship of  the young is decreasing  o Positive density dependence o Everything is declining  o Similar pattern in second graph Experimental Populations • The introduced (experimental) populations also collapsed in 1988 o This was contrary to belief that food regulated because experimental had enough food and hadn’t been  consumed in that time • On a landscape scale if there had been caterpillars or not, on a landscape scale they’re all declining  2 • Focused on parasitoids • Counts of tents  • Suggests that collapses occur even when there is lots of food left What is a parasitoid? •  Wikipedia : A parasitoid is an organism that spends a significant portion of its life history attached to or within a  single host organism in a relationship that is in essence parasitic; unlike a true parasite, however, it ultimately  sterilizes or kills, and sometimes consumes, the host… •  Henderson’s Biology   Dictionary: An organism  Parasitoid ultimately leads to host mortality  alternately parasitic and  free­ living and whose  Parasite takes just enough nutrients to live side by side  parasitism ultimately kills the host • A parasite does care who it goes to but if its doing well itll stay  o if the host dies it doesn’t care  • An epizootic is a disease that appears as new cases in a given animal population, during a given period, at a rate  that substantially exceeds what is "expected" based on recent experience (like epidemic for humans) Parasitoid Wasps and Flies • Sampled parasitoids  o Parasitoid wasps and flies were a major source of larval mortality o The parasitoids populations were driven upward by the local outbreaks  Parasitoid populations are highly mobile and rapidly increase as the  density of hosts increases  The outbreak is the source of these parasitoids but they also infest the  introduced populations and they all crash  Further Study (2009):Outbreaks & NPV • Infection rates increase during outbreak years • Mortality from nucleo­polyhedrovirus (NPV) can  cause 75% mortality during  outbreaks • Associated with the caterpillars  • Log scale (highly dramatic) • Measure of population of caterpillars in top graph  • Number of caterpillar families that are infected, high rate of infection when high number of tents • High caterpillar density = high rate of infection  Larch Budmoth Population Cycles  Larch budmoth (Zeiraphera diniana) populations in the Swiss Alps have strong and regular cycles  As with tent caterpillars in North America, there are numerous hypotheses for what drives population cycles  Key hypotheses are food quality and parasitoids 3  Previous experiments rejected pathogens and maternal effects as drivers, leaving these two  Maternal effect is a case where a female is run down which influences the quality of the offspring  Because she is in a high density location she has low quality offspring but this is not genetic   Maternal effects affects can last for generations   Some may say you can change the phenotype without evolution   Usually with parasitoids  Budmoth Population Cycles • Populations peak every 8–9 years  and density changes 100,000­fold  from peak to trough • Log scale (=much more dramatic cycles than shown) o Highly variable population sizes  Food Quality & Cycles  Plant quality (raw fiber and protein content) was the leading hypothesis for cycles in larch budmoth   It takes two or more years for foliage quality to recover after a budmoth outbreak  Graphing length in needles same time (the darker line is for the needle length)   There is a time lag   As the pop crashes the needle length increase   Circumstancal evidence that food is playing a role  Low food quality reduces budmoth survival and reproduction, so likely contributes to population collapse  Since it has a fecundity affect it is likely a contributor  There are so many budmoth eating  • Larches are conifers that are deciduous, replacing their needles annually. • In the fall when deciduous trees are dropping their leaves, larch trees are doing the same • Larch are deciduous conifers  Parasitoid Wasps  Dotted line = pop size, solid line = parasitoids  When there is a peak there is a slight lag but when there is a peak at the high levels and just beyond there is a high  degree of parasitism   So when these larch populations are high there is a responsive high density of parasitoids  They don’t survive or live to adulthood and don’t reproduce = population crashes 4  Parasitoid wasp populations closely track budmoth populations àmore closely than food quality  Related Ontario system: Parasitoid wasps attack spruce budmoth larvae and parasitism rates can be as high as  80%  In fact, the authors concluded that 90% of the variation in budworm numbers can be accounted for by parasitoid  responses. (Food quality argument turned out to be weak) Southern Pine Beetle  This is a predator  Smaller than a grain of rice  Exit the tree using Pine beetle exit hole o They ruin the trees though   Number of outbreak years (1960­2002) o Area in south east Texas where the pop is sustained last 18 years  o But normally they cycle   Females lay eggs under the bark and larvae feed there, then exit through small holes.  5­6 generations per year  Numbers are so large the bark is soon destroyed (“girdled”) and the tree dies  This kills the tree because a lot of the vessels are just under the bark, so no more transport btwn leaves  and roots. Vice versa  Turchin et al. (1999) tested what density­dependent factors are involved in the population collapse Predatory beetles increase after outbreak  Predatory Clerid Beetle o Not a parasitoid, its another beetle that eats the southern  pine beetle   Population numbers of the SPB (circles, solid line) and one of its  important natural enemies, the clerid beetle Thanasimus dubius  (triangles, dashed line), during 1989 to 1994  The time lag, SPB rise, than a year later CB rises, then when SPB  crashes slightly after CB crashes  Predator Exclusion Experiments  Exclude predators and parasitoids from tree by using fine netting around the bark. Controls on similar­sized trees  but SP beetles not protected from clerid predators o Trees already infested   If predators are an important source of mortality, expect greater survival for protected trees  Expect the advantage to be exaggerated during or soon after the outbreak, when beetle abundance is highest  If you protect tree before infected you’re not gonna have any mortality from SPB   But if you protect it after infected then predators wont be able to get to them and they wont be able to reduce their  numbers 5  Survival of bark (SPB) beetles (the proportion of eggs surviving to become emerging adults) was higher when  protected from predation (inside cages, broken line) than when exposed to predation (outside cages and on control  trees, solid line). The dotted line indicates the course of the outbreak o If you interfere you stop the cycle  o Shows that the predator is very much involved in the reason for the crash when SPB get high   Dotted line = pattern in the area for number of SPB   Looking at protected and exposed trees  Summary  The controversy about population cycles is due to the difficulty of doing controlled experiments and ecological  differences between species  Tent caterpillar cycles appear driven by parasitoids and disease (NPV)  Larch budmoth cycles appear driven mostly by parasitoids (and some low food quality evidence)  Southern pine beetle cycles appear driven by predatory beetles that specialize on this prey Population Regulation in Migrants 1. In what season is mortality the greatest? 2. Is that the season that determines population size? 3. Are bio­geographical differences between summer & winter influential in determining population size? Countless species migrate • Golden Rays  • Starlings • Monarchs Are there special issues for population regulation in migrants? • Yes • “Temperate­Tropical migratory birds travel through a diversity of habitats on different continents, and their  survival could thus be influenced by a multitude of processes operating at various times and locations during the  year” • But most studies have focused on the North American (or European) breeding seasons A year in the life of a typical migratory songbird, the Canadian Warbler Start at start of year, breed mostly in Canada but go all the way to S.A  that’s where they spend the winter (small bird size of chickadee) In about March, they head north to Columbia, southern US, in May they  arrive in Canada. Late May to early august nest raise there young, tend to  moult here (lose feathers). Head south again in August Spend more of there life in their winter home than their summer home.  Most of life also traveling This is the route they take. The fall trip is about 5500 km 6 The spring trip takes a “short cut” across the Gulf of Mexico Huge amounts of energy used  A lot of risk involved  The species is declining (not sure why it is) Assuming it was still at a stable population some where between june and june the population is being corrected. So there  is overproduction, production of young, temporarily bringing the system near carrying capacity and then there is death,  where is that death occurring? By the next time spring comes back around population is back at normal A lot of mortality during migration Red = breeding, yellow = migrating Blue = winter   How to study what regulates these populations? • One approach.  Sillett and Holmes  , 2002   black   throated blue  warbler  o They wanted to study survivorship during  the summer =  mortality of summer o If they could do that for winter  = winter mortality   Did the two by doing mark recapture  o And if could figure out annual mortality = what’s left is  migration  mortality   Determined by looking at change in population change year  to year. Need a  marked population. Relying on philopatry = love of the homeland  (relying on the  population returning to same place)  If it is reliable you use mark recapture to determine population size on one year increments o Total mortality = breeding season mortality + winter season mortality + migration mortality  o Migration mortality is the unknown because it is hard to measure how many are dying over a distance.  (Expensive) • Used another Warbler (black throated warbler)  • Used 2 locations New Hampshire & Jamaica, did it over 15 years  o New Hampshire (its like Muskoka, Algonquin)  Males are territorial (and females choose males)  Mid­May to mid­Sept (~4 months)  1986 to 2000 (15 yrs study, to determine mortality)  336 marked individuals (large sample size)  Mark Recap Analysis o Jamaica  Both sexes maintain territories (they are both philopatric)   October through March (stay there for about 6 months)  1986 to 1999 (14 yrs)  151 marked individuals (not as large sample but still large)  Mark Recap Analysis • They have survivorship data for the summer stationary period o But, they have no data for the migratory periods o During the summer in New Hampshire, there was low mortality of adults o Monthly survival exceeded 99% for both sexes o Summer survival was about 99% • They have survivorship data for the winter stationary period o During the winter in Jamaica, there was low mortality of adults 7 o Monthly survival exceeded 98% for both sexes o Winter survival was about 93% • Year to year o These birds exhibit strong site fidelity (philopatry)  o This means they return reliably to the same wintering territories and the same breeding territories year  after year o This allows calculation of annual survival • In this case o Extremely high summertime survivorship (99% over duration of summer) o Quite high wintertime survivorship (93% over duration of winter) o But annual survivorship was considerably lower (about 44%), so migration was a dangerous undertaking • Overall Results o Annual Survival  Odds of summer survival x odds of fall migration x odds of winter survival x odds of spring migration  • , apportioned over both migration periods • How much mortality during migration? (70% survivorship = 30% mortality) o (0.30 + 0.30) / (0.30 + 0.30 + 0.07 + 0.01) =  > 85% o Fall mortality + Spring mortality / Fall mortality + Spring mortality + Winter mortality + Summer M •  Product Rule : Probability of surviving all 4 seasons is: o Probability of surviving breeding season X  o Probability of surviving fall migration X o Probability of surviving winter season X  o Probability of surviving spring migration Migrate or Remain? 8 • • European Blackbirds are facultative migrants (not obligate): o Facultative migrant = They don’t all migrate (where as the warblers ALL migrate) o Individual is more likely than not to switch from being a migrant to resident compared to those than  switching from being a resident to a migrant  o Because being a resident is safer • Increasing status leads to increasing year­round residency, reducing the risks associated with migration. Question: • There is death during migration, breeding, and winter, and, if Black­throated Blue Warblers are indicative, most  mortality occurs during migration. • Can we say, therefore, that migration is the season that limits population size in songbirds? • Discuss o Migration can affect the population size, but the season in which there is the greatest mortality doesn’t  necessarily regulate population size (get answer) 100 Have the winter population, there is not much mortality during it, so doesn’t change  much 65 Then you have spring migration so the population drops So population grows smaller just before breeding season  Then have peak in population size Then  have migration and population drops  What if the end­of­winter pop’n size is set by a carrying capacity of 65? • Then it doesn’t matter if they’ve died over the winter or over the previous winter or previous summer, winter will  determine how many get to move on  • Then the determining bottle neck  is the winter  • Does it matter where the mortality has occurred? NO • If we start with 100 individuals in July (right after breeding) and if the winter carrying capacity is 65 individuals o Isn’t it (in this hypothetical case) the winter that is setting the maximum population size? o If no birds died during the summer and fall migration, so that 100 arrived on the winter grounds but the  winter grounds only has resources for 65, then 35 will die there. o If 35 birds died during the summer and fall migration, so that 65 arrived on the winter grounds since the  winter grounds has resources for 65, then none will die there. o But the result is the same… • c o It is where ever the carrying capacity is that is setting the population size o Just because you see the most mortality is occurring during migration that does not mean that, that is what  is regulating population size  9 Macroecology might be involved in setting population sizes  • Ecology on a big scale  • What is winter range compression  • This seems to be a typical feature of birds for the hemisphere that we live in, the western hemispheres  • Starts by looking at this range map (map shows Canada, Greenland all the way down to top of S.A / Caribbean’s  • During the Breeding Season  o  Exceptional   Pattern : More bird diversity further north, at least to vicinity of the Great Lakes. (when  looking at N.A) o In general though the more you go towards the poles the more diversity  • During the winter season  o  Typical   Pattern : More diversity further south, increasing into tropics. If we  didn’t have migratory opportunity, then Canada’s diversity would be very low. Because  they wouldn’t be able to survive the winters here Study of North American birds using coffee plantations (Map shows S.A) • Shade coffee plantations is a good habitat for North American birds  • Shows that N.A birds use shade coffee plantations and that further you get away from N.A the less N.A birds • Surge of productivity in spring  • Birds move in and occupy that space  • A lot easier to be reproductively successful in Canada  compared to further south  In Central America, there’s not that much land (compared to big  North America) – lowest point at 17 N • But a lot of N.A birds go there Talking about graph ▯ • Has nothing to do with birds (yet) • Graphical representation of the land  • At each black dot that is the avg amount of land at that  point of in take into account 10 degrees on either side. o Dotted line is the actual measurement at that  point • On the x­axis 0 is the equator  • Dotted line, going from arctic to ­20 degrees south o The height is the amount of land available o Relative pattern • Just south of the equator is the widest part of S.A o Gets thinner as you go south  • In central America/ Caribbean very little land  • Bigger as you entire N.A peaks at Canada US border  • The area with the black curve is of interest to us because this is where most of N.A birds spend the winter  o The minimum is at approx Jamaica  10 Real  data  Blue = breeding range  Orange = winter range (mostly central America, mexico is being considered central  America)  To  calculate compression • Method Part 1: Measure size of breeding range (which contains all individuals during  summer) and measure size of winter range (which contains all individuals  during winter). o To get a numerical estimate for the amount of compression o All the population is in blue in june  o All the population is in orange in january  • Method Part 2: Determine the mid­point and maxima and minima of the breeding range  and determine the mid­point and maxima and minima of the winter range  (the red and green bars respectively) • Now you have two kinds of data for breeding range and winter range and have the area, breeding range much  larger. Have 3 measures of where it is, max, min and median latitude. Going to look at the relationship. All graphs  have same x axis, y axis differs o First. BRS = Breeding Range size  The blue area. It is correlated with where the birds spread the winter. Each  dot is a species. X value = latitude of the species. Height of the dot = the  size of its breeding range. It’s a polynomial model; the line is the best  estimate of those dots. It puts the minimum at 16 degrees north, that’s  somewhere in the Caribbean. The birds that spend the winter in vicinity of  Jamaica they have the smallest breeding range size, that already looks like  there is already some geographical influence on the populations of these  birds. The ones that have the least amount of space in the winter also have  the smallest  breeding range size. Suggesting that they have smaller populations. The r =  0.1 so on its own is not interesting.   o WRS = Winter Range Size The Orange area. Each dot is a species. There is a cluster, southern US to  northern S.A, this is where most birds do spend the winter. The winter  range size is very small, this where they spend the winter and how large  the range size is. The message here is, the closer to 16 or 17 degrees north  a species spends its winter the more likely it is to have a small winter  range. This is because if the birds are spending the winter there, there is  not a lot of land to chose from, it is a small land piece.  2  Much better r value of 0.53.  o rWRS = Relative Winter Range Size (WR/BR)  The size of the winter range as a percentage of the breeding range. o  rWRS is a measure of population compression, and the compression is greatest at about 17 N  (Jamaica, Belize) 11 Measure of compression. The winter range size expressed as a  proportion of breeding range size. Measure the square kms of a winter  range divide it by square kms of breeding range and gives you the y  value. The first thing to note is they are all less than 100, meaning that  all the species winter range size is smaller. More space in summer  breading than winter. Theyre all less than 100 but most are below the 30­ 40. This is a direct measure of compression and the greatest compression  is at 17.2 degrees north.   • Most extreme example is the rWRS for  warbling vireo is 8%  o Huge breeding range area, then the winter range is very small  The relationship of each BRS, WRS, rWRS. All have relatively same pattern  Have a mid point in the Caribbean  Inference is that the geographical arrangement  of the western hemisphere has an impact on  population size.  Conclusions • Only the species that can winter further north in the bigger landmass can maintain  populations large enough to fill available breeding space.  • Seems quite likely that if there were more winter range they could have bigger  breeding range.  o So the breeding range is partially set by the availability of space during the  winter • As land mass availability changes that’s latitude the degree of which breeding  populations are comprised varies  • So as land mass becomes less these summer populations gets compressed and  relatively smaller. Average is 2.4 times compression • Early winter densities are on average twice as dense as those at the start of  Population Regulation in Migrants – 2 Macroecological processes Macroecology: Relationships between organisms and their environment at large spatial scales, with the goal of  understanding diversity, distribution, density, dispersion. (4 D’s) No case study, but we make the case that large­scale (and distant) factors can regulate populations Four features of migratory systems can occur 1. Philopatry (return to general area of birth) philo = love of, patria = fatherland  2. Geographic fecundity gradients 3. Winter limitation 4. Winter commingling of populations from geographically different breeding areas  1) Philopatry     12 • Whimbrel satellite tracking  • Shows some variation year to year but the destination is always the same   2) Geographic fecundity gradients     • Fecundity = repro success usually of females • Gradient is change in fecundity  o Could have gradient with age (young low fecundity, mid high, old low fecundity)  • Some latitudes have capacity for greater productivity  o Here there is huge evidence for a geographical gradient  o Low fecundity at equator, and increase as you go toward Canada, once in Canada fecundity is the greatest  •  This is one of the rewards for migration   • Fecundity gradients are present within a species and among species  o Can different sub­populations within a species have different life history traits?  For migrant birds, life history characters include: • Clutch size (# of eggs per nest) • Clutch number (# of nests per year) • Juvenile recruitment (# recruited into the population each year) • Geographic Fecundity Gradients ThSo, to some extent these offset one anothers •• FThis is the number of nest •• GIn the south there is more time for a number of nest,  is the gradual change in that direction and  fecundity is the number of eggs it has  • (clutch size) only time usually for 1  • Same type of pattern if you work your way  up in Asia  3) Winter Limitation • What season limits population size? • Nelson’s Sparrow  • Summer, migration, winter?  • Winter range is likely the limiting season due to compression  4) Winter commingling of populations form geographically different breeding areas  13 • What happens when birds from different landscapes with different life history traits (but from same range),  mingle in the same places in the winter? o Some may have a higher fecundity than another  Tracking populations of A,B,C 1. Philopatry  • Assume that birds from A,B,C each go to the breeding range and come back to same place  2. Geographic Fecundity Gradients  • A is bigger but fewer clutches  3. Winter Limitation  • Birds from A B C  • Saying that winter is limiting, means that, that area down there only some of the birds will survive • So, a population bottleneck occurs here annually at the end of winter. • Only so many birds can be supported by this winter range so that the carrying capacity for North America is  set here. 4. Winter Commingling  • There are cases when A,B,C each go to different places and there is not commingling • The reason all the Canada geese are different sizes is not because they are older and younger but because  they’re from different breeding ranges but are commingling together during the winter The model  • For the hypothetical ^ o Northern breeding population (A)  One clutch of 6 eggs = 6 eggs o Midland breeding population (B)  Two clutches of 5 eggs = 10 eggs o Southern breeding population (C)  Two clutches of 4 eggs = 8 eggs • Northern is still successful just not as successful  • Situation #1 o a. There is a population­limiting winter range carrying capacity o b. The breeding range carrying capacities are never reached o We can apply range compression concept, so much land that the carry capacity cant be reached, they are  limited in the winter then get to fill up all that area  14 o  B is the most fecund population   C disappears more slowly bc its  fecundity is better than A (8>6)  o Situation #1: Biogeographic range effect  = “Range shrinks” o  If the winter limits the population, then the others areas cannot sustain populations   Each time they go to the winter range the pop gets cut down • Since B is in greater proportion more of them are alive than A and C • So each year there will be more B than A and B • Slowly A and B will disappear • Thus the range shrinks   If the population didn’t’t have to migrate, A and C could survive in their own range  • Situation #2  o a. There is a population­limiting winter range carrying capacity o b. Density­dependent breeding range carrying capacities in some populations set limits on growth (i.e. on  recovery of winter losses) 15 o  Set by winter, end of winter bottleneck   The population in A becomes extinct, and the  population in C survives but becomes depressed in  numbers.  Here still set by winter but since there is some  restriction on these in the summer to reach  carrying capacity it changes outcome A Pof totalB population C 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 2628 30 32 Generation o Situation #2: Biogeographic and Demographic effect: = Range shrinks and part of remnant is depressed  Happens because of winter range, but influenced because of breeding range capacity     Winter  commingling + Philopatry + Fecundity gradient + Winter limitation  • Macroecological Sink o Some can end up becoming on a large scale a sink o Because they cant maintain there numbers when they have to share a winter range with a population that  is more fecund  • Typical Ecological Sink: A low­prospects habitat that individuals use to their detriment, but which would not be  populated if it weren’t for a nearby source that produces excess individuals that must disperse • General Conclusion o  Immediate Result :  Unequal contributions by the different populations (A, B, and C) to the total post­ wintering population o  Operating Result : The forces of attrition (removing) favour the most fecund population o  Ultimate Result : Macroecological sink • Sinks  o  Source­sink model : variation in habitat quality affects local population parameters,  producing patchwork  of net­gain and net­loss habitats (Pulliam 1988)  Usually applied to patchwork of habitats in the same region o  But Here : a whole region can be a sink, or could become a sink when circumstances change (like a drop  in winter carrying capacity) 16 Animal Territoriality Territoriality – may make an area where carrying capacity is large and make it small  • Usually males that are territorial • Individuals keeping individuals of the same species away  • Make the area less suitable for a bigger populations Territoriality • Territoriality is the defense of a particular space and resource o Occurs when resources are limited  o Cm  to hundreds of km2  o Can strongly influence population regulation, and overwhelm other factors •  A territory can be   high quality   because it contains  o An abundance of food o Good nesting site(s) o Protection from predators o Etc. High quality can be anything that is limited  • Especially because theoretically there is an excess of males, males are usually in excess, and thus try to have this  territory to attract a mate (female) o So females get to chose males  o Can be based on inherent traits or territory, this varies by system  • Different ways to be territorial  o Aggression ­ If aggression mediates territoriality – then being bigger/stronger is advantageous  17 o Smell ­ The deer is marking the tree using its glands  o Scent ­ Cheetah is scent marking using pee  o Song ­ Birds, frogs, insects use song o Colours  o Birds with crazy feathers or wing shape  o ANY sensory system can be used to establish territoriality  • There are territorial females  Territoriality & Population Regulation • Territoriality can generate strong density dependent regulation  o As the population size increases there is more and more competition for high quality territories o Increased intraspecific competition is expected to reduce reproduction and survival • Territoriality drives this relationship for two reasons.  As numbers increase… o Individuals compete with each other for high quality territories.   Overcrowding in high quality habitat reduces per capita resources and increases time/energy in  defense  The higher the density the more exhausting it is to defend  o Some individuals are forced to settle on territories in low quality habitat.   Less food on poor territories will also result in fewer young  May happen for lower status individuals • This is direct for males but if it is a monogamous system then for females this is true too • Some females will have access to the high quality males and some wont   • There are high genetic stakes. o Wont be able to breed and genes wont be passed on  Black­throated Blue Warbler • Defends a breeding territory (Ontario, New Hampshire, etc.) of ~ 1ha by singing and chasing other males away o Species survives well in breeding season, but when looking at individuals density has affect on their  fecundity  • Female chose males and builds nest on male territory o If male gets best territory then they are going to be females first chose  • Both parents feed young, foraging within the territory boundary • Multiple density­dependence mechanisms regulate a migratory bird population during the breeding season.  Dotted line is K (carry capacity)  • o The population density on a 64 ha plot in New Hampshire fluctuates annually but retains stable in the  long term • Growth rate (unmanipulated population) 18 o The population growth rate “r” (size in year 1 vs 2) is strongly dependent on population density • Density­dependent Fecundity (Unmanipulated population) • o As with many species, reproductive success declines with increasing density How to Test? Density Manipulations  • Removal of warblers from good quality habitat to decrease the density • Comparison of this lower density habitat with “control” habitat • Prediction: Reproductive success will be higher in the experimental (low density) habitat Density Manipulations Pairs in the manipulated low­ density sites  produced more young on their  territory than the  control birds who were living at high density  Density & Territory Quality • In years of high density, more individuals will be forced to occupy poor quality territories  • Compare quality of territories occupied every year (presumed to be high quality) vs. those occupied 
More Less

Related notes for BIOL 3170

Log In


OR

Join OneClass

Access over 10 million pages of study
documents for 1.3 million courses.

Sign up

Join to view


OR

By registering, I agree to the Terms and Privacy Policies
Already have an account?
Just a few more details

So we can recommend you notes for your school.

Reset Password

Please enter below the email address you registered with and we will send you a link to reset your password.

Add your courses

Get notes from the top students in your class.


Submit