Puteți ajuta adăugând referințe sau eliminând conținut nepublicat. Consultați pagina de discuții pentru mai multe detalii.
Metapopulație este un concept ecologic care definește un set de populații de indivizi din aceeași specie separate spațial sau temporal și fiind interconectate prin dispersie . Aceste populații ocupă pete de habitat de diferite calități în cadrul metapopulației și, în orice moment, unele pete pot fi disponibile și neocupate. Zona intermediară numită matrice de habitat este văzută ca inutilizabilă, dar poate fi traversată.
Acest concept a apărut pentru prima dată în literatura ecologică în 1969. Acesta a fost formulată de matematicianul Richard Levins în urma opera sa pe un model al dinamicii populației de agricole dăunătorilor . Ulterior, mulți ecologiști au preluat și aprofundat acest concept, în special pentru studiul populațiilor supuse fragmentării ecosistemelor , adaptându-l atât la viața marină, cât și la viața microbiană, cum ar fi ecologul finlandez Ilkka Hanski .
Pe aria sa de distribuție, cu excepția chiar la începutul apariției unei noi specii (un fenomen foarte rar pe scara timpului uman), fiecare metapopulație vede distribuția sa întreruptă din cauza fragmentării geografice sau ecologice .
Importanța spațială a zonei de studiu și durata studiului sunt de o mare importanță pentru studiul metapopulațiilor, în special pentru speciile cu viață lungă, cu rate reduse de reproducere.
Persistența unei populații depinde de: interacțiuni specifice , caracteristici ecologice ale peisajului (inclusiv eterogenitatea spațială și conectivitatea , în special prin intermediul ecotonelor , sau dimpotrivă fragmentarea ecologică ), fenomene de stochasticitate demografică și de mediu sau chiar probleme ecotoxicologice . Studiul acestor diferiți factori de viabilitate intră în special în sfera biologiei conservării și a evaluării mediului .
Primele experimente privind interacțiunile pradă-prădător și heterogenitatea spațială efectuate de GF Gause (1930) apoi de Huffaker (1958) au permis apariția conceptului de metapopulație.
GF Gause a remarcat mai întâi că populațiile de prădători și pradă erau sortite dispariției indiferent de mărimea lor inițială. El nu verificase atunci ecuațiile Lotka-Volterra care preziceau oscilațiile populațiilor pradă-prădător în timp. Cu toate acestea, prin introducerea în model a refugiaților pentru populația pradă și a imigrației, ciclurile populației au reprezentat cu exactitate aceste oscilații.
Experimentele lui Huffaker au extins apoi experimentele lui Gause examinând modul în care dispersia și eterogenitatea spațială ar putea duce la oscilații prădător-pradă.
El a încercat astfel să demonstreze că refugiile nu erau necesare pentru a menține populațiile de pradă. Mai degrabă, el credea că eterogenitatea spațială și efectele sale variate asupra capacității de dispersie a speciei au fost ceea ce a făcut posibilă crearea unui refugiu prin deplasarea populației de pradă. Într-adevăr, prin crearea unui sistem inegal care facilitează dispersarea prăzii în comparație cu cel al prădătorului lor, Huffaker a realizat un sistem de dinamică prădător-pradă cu trei cicluri de fluctuație a populației.
Deși termenul de metapopulație nu fusese încă inventat, factorii de mediu (eterogenitatea spațială și micro- distribuția habitatului) ar descrie ulterior condițiile unei metapopulații legate de modul în care interacționează grupuri de populații de specii separate spațial, cele cu celelalte.
Știm acum că dinamica sistemelor pradă-prădător în metapopulații este influențată de relațiile spațiale și modurile de organizare a mișcării. Pe scara petelor individuale de pradă a unei metapopulații, întâlnirea prăzii cu un prădător înseamnă cel mai adesea dispariția locală a acestei populații. Cu toate acestea, la scară regională, sistemele de pradă predatoare persistă deoarece modurile de organizare a dispersării celor 2 specii într-o eterogenitate a habitatelor creează un mozaic de extincții și recolonizare între sarcinile habitatului (McLaughlin & Roughgarden, 1993).
Teoria biogeografiei insulare a fost propusă de Robert MacArthur și Edward Osborne Wilson în 1967.
Dacă bogăția specifică a unei insule este, pentru o zonă și regiune echivalentă, întotdeauna mai mică decât cea a unui continent, dinamica populațiilor insulare era încă în mare parte necunoscută ecologiștilor. Această teorie a fost ulterior extinsă la ecosisteme continentale complexe, unde insulele pot fi asociate cu petice izolate de habitat.
MacArthur și Wilson au descris un sistem de dinamică rezultat din rata de migrație a indivizilor continentali și rata de dispariție a speciilor și în care parametrii care influențează bogăția insulelor specifice au fost zona insulelor și îndepărtarea față de continent.
Într-adevăr, ei observaseră că, dacă rata imigrației era prea mică, o dinamică insulară locală nu putea fi stabilă din cauza evenimentelor stocastice care riscau să provoace dispariția populației (mortalitatea inerentă mediului, prădarea, interacțiunile competitive).
Pentru a-și ilustra teoriile cu exemple empirice, au comparat apoi modelul lor predictiv cu evoluția bogăției specifice Krakatoa. Explozia vulcanului din 1883 a distrus toată viața de pe insulă. Urmărirea recolonizării insulei le-a permis să observe un puternic acord al rezultatelor cu teoria lor.
Unul dintre cele mai bune exemple ale teoriei lui MacArthur și Wilson este un studiu realizat în Florida la sfârșitul anilor 1960 de Simberloff și Wilson. Au efectuat un inventar complet al artropodelor care trăiau pe câteva insule de mangrove și apoi le-au exterminat prin fumigare. Acest studiu a făcut posibilă dezvoltarea conceptului de număr de specii în echilibru și verificarea influenței dimensiunii insulelor și a distanței lor de ecosistemul sursă asupra colonizării lor.
Rezultatele acestui studiu arată că recolonizarea este foarte rapidă, deoarece după 200 de zile, numărul speciilor din cele 4 insule se stabilizează la valori similare cu cele înregistrate înainte de defaunare. Această reechilibrare finală se datorează reajustării nișei ecologice a speciilor prin punerea în joc a interacțiunilor interspecifice.
Fundația conceptului de metapopulație se întoarce la Richard Levins în 1969, care compară metapopulația cu un set de populații locale instabile care locuiesc în patch-uri discrete de habitat. În propriile sale cuvinte, este „o populație de populații”.
Diferite abordări sunt folosite pentru a caracteriza metapopulațiile:
Aceste modele sunt direct aplicabile pentru management, deoarece iau în considerare faptul că scăderea unei metapopulații este cu atât mai rapidă cu cât dispersia este limitată în spațiu.
În cele din urmă, există modele în care există o variație continuă a habitatului, fără patch-uri și care sunt utilizate pentru a studia modul în care aceste patch-uri apar ca răspuns la dispersare.
Este o vastă rețea de parcele mici similare (ocupate în negru sau neocupate în alb), cu dinamica locală care apare la un interval de timp mult mai rapid decât dinamica întregii metapopulații. Acest model este uneori folosit pentru a descrie un sistem în care toate populațiile locale prezintă un risc ridicat de dispariție. Se mai numește patch-ul modelului de ocupare .
Modelul insulei-continent „MacArthur și Wilson”După cum s-a văzut anterior, acest model caracterizează un set de patch-uri de habitat situate la o distanță de un patch de habitat foarte mare în care populația locală nu va dispărea niciodată și care servește ca sursă pentru cele mai mici.
Modelul sursă-scufundare a dinamicii metapopulării ia în considerare diferențele în calitatea parcelelor habitatului: În parcelele sursă, unde resursele sunt abundente: indivizii produc mai mulți descendenți decât este necesar pentru a le înlocui (creștere pozitivă a populației). Excesul de descendenți este dispersat pe alte parcele (exporturi nete). În parcelele cu puțuri, unde resursele sunt rare: populațiile sunt menținute de imigrația persoanelor (importatori neti), iar ratele de creștere sunt negative fără imigrație.
Modelul dinamic sursă-chiuvetă dezvoltat de Pulliam se numește modelul „rate BIDE”. El susține că echilibrul fiecărui patch va fi atins dacă:
B ( naștere ) + I ( imigrație ) - D ( deces ) - E ( emigrare ) = 0
Sau pentru metapopulație când suma este egală cu 0. Prin urmare, definește la echilibru că un patch va fi o sursă dacă b> d și e> i și că altul va fi o chiuvetă dacă d> b și i> e. Pulliam ia în considerare variabilitatea habitatului în acest model.
Metapopulare fără echilibruEste un sistem în care ratele de extincție pe termen lung depășesc colonizarea sau invers. Un caz extrem este atunci când izolarea populațiilor este atât de mare încât dispersia (și, prin urmare, recolonizarea) este exclusă.
Caz intermediarUn caz intermediar este un amestec de insule-continent, sursă-scufundare și modele de neechilibru.
Levins presupune că toate habitatele potențiale dintr-o metapopulație nu sunt niciodată ocupate. Există întotdeauna patch-uri neocupate care vor fi recolonizate, precum și patch-uri ocupate în care populațiile vor dispărea. Diferența cu modelul de echilibru dinamic al lui MacArthur și Wilson este că colonizarea nu mai are loc în mod consecvent dintr-o sursă continuă, ci din mai multe patch-uri deja ocupate.
Modelul său se bazează pe 4 ipoteze:
Numărul de habitate ocupate de specii în cadrul metapopulației (P) este dat prin rezolvarea ecuației diferențiale:
dP/dT= cP (1-P) - ePColonizarea este exprimată ca produs al probabilității colonizării unui petec neocupat (c) și al numărului de situri neocupate (1-p) ponderat de numărul de situri ocupate (p).
Extincția este exprimată prin produsul probabilității ca un patch ocupat să devină disponibil și numărul de site-uri ocupate (p).
Echilibrele ecuației:
Când dP / dT = 0, rata câștigului noilor habitate este egală cu rata pierderii: cp (1-p) - ep = 0 Prin urmare: P * = 0 (echilibru trivial) sau P * = 1- (e / c) (echilibru stabil)
Deci, conform modelului Levins, numărul siturilor ocupate la echilibru (p *) este pozitiv dacă rata de dispariție este mai mică decât rata de colonizare (c> e).
Rata de schimbare a proporției de habitat ocupat cu p * rata optimă de schimbare
Se fac predicții la acest model: proporția parcelelor ocupate crește odată cu suprafața parcelelor, deoarece rata de dispariție scade odată cu creșterea dimensiunii parcelelor, dar crește și pe măsură ce distanța dintre parcele scade de la creșterea ratei de colonizare.
Mai multe ipoteze permit adăugarea realismului în modelul lui Levins:
Ipoteza 1: colonizarea (c) și dispariția (e) sunt presupuse a fi independente de către Levins, dar acești doi parametri sunt probabil legați:
Noua ecuație ar fi atunci:
dP/dt = r(c) p (1-p) - x(c)P et : p* = 1 - x(c)/r(c)ec:
r(c) = le taux de recolonisation comme fonction de la connectivité x(c) = le taux d’extinction locale comme fonction de la connectivitéAcum r (c) trebuie să fie mai mare decât x (c), astfel încât să avem un echilibru diferit de zero (o metapopulație nepericlitată).
Ipoteza 2: modelul simplu presupune că o parcelă este disponibilă imediat pentru recolonizare după dispariția unei populații locale, dar de multe ori dispariția se produce deoarece habitatul este distrus și recolonizarea nu poate avea loc până atunci. 'Astfel încât această parcelă să se regenereze. Proporția de parcele disponibile pentru recolonizare nu este deci (1-P) ci (HP), unde (H) este fracția din numărul parcelelor totale care este regenerată. Extincția locală este acum o funcție a evenimentelor stochastice (demografice și de mediu) și a distrugerii parcelelor.
Apoi avem: ^ P = H - (e + d) / c (unde d este rata de extincție datorată distrugerii parcelelor)
Supraviețuirea unei metapopulații depinde în special de „pragul de persistență” al acestora, legat de parametri precum conectivitatea. Prezența și natura ciclurilor acestei metapopulații pot fi reprezentate printr-un grafic grație teoriei graficelor care este relevantă aici.
Metapopulația este alcătuită din n populații, conținând indivizi din aceeași specie grupați în clase de vârstă. Vectorul reprezentând populația i este notat Ni (t) la data t, iar coeficientul j al lui Ni (t) este numărul de indivizi aparținând clasei de vârstă j-data la data t. Metapopulația este reprezentată de matricea m. n notat cu N (t), unde coloana i reprezintă populația i. Matricea Leslie asociată cu sistemul este L, astfel încât: N (t + 1) = LN (t). Notăm prin pk, probabilitatea de supraviețuire a unui individ de la vârsta k-1 până la vârsta k. fk este rata fertilității din clasa k, în timp ce _ este proporția tinerilor din populație care sunt „auto-recrutați” cu succes după faza de dispersie. Putem observa apoi:
Această matrice poate fi văzută ca o combinație liniară dintre o matrice de „supraviețuire” P și o matrice „de fertilitate” F: L = P + σF cu:
Matricile P și F pot fi distincte în funcție de fiecare populație și vor fi apoi notate Pi și Fi. Notăm cu R, „numărul de reproducere”, reprezentând numărul mediu de tineri produși în timpul vieții unui individ, definit prin:
Din aceste instrumente de bază, putem studia condițiile persistenței metapopulării.
Creăm o metapopulație, reprezentată printr-un grafic G ale cărui vârfuri sunt populațiile n, iar marginile sunt fluxurile larvelor. Sunt propuse câteva ipoteze de lucru:
Putem apoi considera G ca un grafic neponderat neorientat; matricea sa de adiacență A (aij = 1 dacă există o cale de dispersie directă între i și j, aii = 0 8 i) este deci simetrică reală. În special, matricea de conectivitate este scrisă sub forma: C = σI + αλA, unde I este matricea identității și λA raza spectrală a lui A. În aceste condiții, parametrul de persistență este scris: χ = (σ + αλA) .R
Putem trage câteva concluzii imediate și destul de intuitiv: dacă toate populațiile sunt „chiuvete“ ( id est , nu poate fi reînnoit fără contribuția larvelor externe: σR <1), este structura rețelei care determină supraviețuirea metapopulare, prin raza spectrală A. O dispersie mare și eficientă are ca rezultat un parametru α ridicat și ajută la menținerea numerelor.
Se poate face un studiu al influenței structurii rețelei asupra persistenței metapopulației.
Distribuția legăturilor se efectuează în conformitate cu trei metode principale: G poate fi un grafic obișnuit sau un grafic aleator omogen sau eterogen.
Grafic regulatPentru o topologie regulată, toți vârfurile au același grad k (de exemplu: n = 8, k = 2 pentru un C8, raza spectrală este atunci în valoare de k și avem χ = (σ + αk): R. autorii consideră cazul în care α = σ: atunci, auto-recrutarea devine slabă în fața importanței imigrației, iar gradul vârfurilor controlează în principal persistența metapopulației.
Grafic aleatoriuAutorii folosesc un model de grafic aleatoriu datorat lui Erdos și Rényi. În acest model, există o probabilitate p ca două vârfuri date să fie conectate printr-o margine, așa cum se arată în Figura 2b. Se obține cu ușurință gradul mediu al vârfurilor: k = n: p. Mai mult, raza spectrală a lui A este egală cu gradul mediu, deci: χ = (σ + αk) R
Grafic heterogenPutem extinde aceste rezultate la orice grafic aleatoriu, cuantificându-le eterogenitatea. Pentru a face acest lucru, putem folosi variabila aleatorie k, ale cărei realizări ki corespund gradului fiecărui vârf. Pătratul coeficientului de variație al lui k, notat CV 2 și definit prin CV 2 = V ar (ki) = k2, este ales pentru a reprezenta eterogenitatea rețelei. De exemplu, rețeaua prezentată în figura 2c este foarte eterogenă (un vârf foarte conectat și majoritatea celorlalte nu).
Alegerea acestei măsuri dă expresia parametrului de persistență: χ = [σ + αk (1 + CV 2) R]
Calitativ, putem interpreta această formulă după cum urmează: cea mai mare valoare proprie a lui A depinde direct de gradul celui mai conectat vârf, dmax. Ne putem aștepta ca dmax să fie de ordinul mediei + varianța împărțită la medie sau k + V ar (ki) = k.
Cu cât G este mai eterogen, cu atât persistența este mai puternică. Acest rezultat destul de contra-intuitiv ar putea fi interpretat prin prezența câtorva populații cu un număr reproductiv ridicat și cu un grad ridicat, ai căror emigranți sunt suficienți pentru a menține toate populațiile conectate la acestea.
În plus, interesul dispersiei este condiționat de existența ciclurilor.
Dacă o singură populație este capabilă să crească, atunci toți cei conectați la ea, direct sau indirect, vor putea supraviețui și ei. Cu cât rețeaua de dispersie este mai fragmentată în subrețele independente, cu atât această proprietate va fi mai puțin exploatată: autorii introduc apoi noțiunea de „coerență” a metapopulației. Coerența acoperă conexiunea pe scară largă a subrețelor. De exemplu, face posibilă amortizarea efectelor tulburărilor externe (conceptul de rezistență în ecologie), promovează recolonizarea siturilor afectate ... Prin urmare, o consistență puternică corespunde unei mutualizări a riscurilor în întreaga metapopulație. Cu toate acestea, dacă evoluțiile temporale ale populațiilor sunt prea puternic corelate, riscul de dispariție totală crește. O valoare critică a lui p, probabilitatea ca există o margine între i și j, este adesea păstrată pentru apariția unei componente ciclice cu o dimensiune de ordinul n: p = 1 / n.
A fost posibil să se găsească un parametru relevant, făcând posibilă evaluarea corectă a supraviețuirii unei metapopulații. Definiția acestui parametru variază în funcție de caz: numărul populațiilor, gradul mediu al vârfurilor lui G, topologia graficului, eterogenitatea acestuia etc.
Această lucrare arată puterea modelării și a matematicii, dar și limitele sale:
Știința este capabilă să prevină prăbușirea anumitor ecosisteme și dispariția anumitor specii (deși este prea târziu pentru multe dintre ele), probleme foarte actuale și cruciale pentru calitatea vieții (chiar și pentru supraviețuire) sute de milioane de oameni. Dar este datoria oamenilor de știință să reamintească tuturor că majoritatea acestor probleme sunt direct legate de activitățile umane și de o credință excesivă în tehnologie pe care știința însăși a purtat-o prea mult timp.
Managementul biodiversității este disciplina care reunește diferitele metode utilizate pentru a proteja diversitatea biologică. Există trei abordări principale: protecție, conservare și restaurare.
A devenit, în ultimii ani, o preocupare globală, datorită numărului crescut de dispariții de specii.
Conservarea în biologie, care studiază în principal speciile rare, este foarte preocupată de fragmentarea habitatului și de populațiile izolate. Conservarea poate fi in-situ sau ex-situ, prima fiind cea mai ideală, dar nu întotdeauna posibilă. În ambele cazuri este recomandabil să se urmărească speciile folosind de exemplu modele ecologice. Conservarea depinde de condițiile sociale, economice și ecologice ale regiunii.
Metapopulația pentru management: interes major curentConceptul de metapopulație este important deoarece speciile care formează metapopulații se confruntă cu probleme speciale legate de impactul asupra mediului și au opțiuni de conservare care pot fi evaluate mai complet sau numai într-un context de metapopulație.
Până în prezent, numeroasele activități umane nu au lăsat habitatele speciilor fără consecințe. Într-adevăr, construcția drumurilor, defrișările, podurile care leagă o insulă de un continent etc. sunt la originea fragmentării sau a îmbinării între diferite medii și populații rezidente. Acest lucru duce la o perturbare a dispersiilor indivizilor. Alte evenimente, cum ar fi introducerea voluntară sau involuntară a speciilor, perturbă ecosistemele existente; acest lucru poate fi cauzat și de activități non-antropice, cum ar fi schimbările climatice actuale care sunt la originea dispariției speciilor, dar și a deplasării nișelor ecologice ) și a întreruperii ciclurilor sezoniere.
Modelele de metapopulare permit să răspundă la anumite întrebări, cum ar fi: dezavantajele coridoarelor, beneficiile populațiilor de puțuri, optimul pentru reintroducere, avantajul dintre reducerea disparițiilor împotriva creșterii colonizării.
Opțiunile de conservare pentru speciile care există în metapopulații includ cele care vizează creșterea dimensiunii sau persistenței diferitelor populații, precum și cele care vizează să beneficieze metapopulația. Astfel, datorită modelelor văzute anterior, este posibil să influențăm diferiții parametri cunoscuți pentru a obține rezultate bune de management. Astfel, de exemplu, în conservare stabilirea coridoarelor ecologice poate aduce imigranți, ceea ce ar permite creșterea probabilității de colonizare (c) în modelul mai realist al Levinilor și persistența metapopulațiilor, deși avem riscuri să aducem și agenți patogeni, prădători , etc., care ar crește dispariția (e).
Care sunt avantajele modelului de metapopulare?Studiul unei populații se poate face folosind modele de metapopulare. Într-adevăr, o populație este dinamică, iar dinamica ei depinde și de populațiile învecinate. Metapopulația consideră o populație ca o dinamică cu studiul dispersiilor. Abordarea metapopulației face posibilă evaluarea persistenței populațiilor într-o stare naturală sau în urma unei pierderi sau câștiguri de habitat, a fragmentării, precum și a problemelor generate ca urmare a impactului asupra mediului care îndeplinește populațiile ... Metapopularea include procesele de formare a peticilor. , diviziune, evenimente de fuziune a habitatelor și tulburări. În multe studii, aceste modele sunt utilizate pe scară largă mai întâi pentru a urmări evoluția populației și, în al doilea rând, pentru a lua în considerare o intervenție în care va fi cel mai eficient pentru întreținerea sa.
Iată câteva exemple despre ceea ce ne permit să facem modelele de metapopulare în ceea ce privește managementul. Prin aceste exemple, vom vedea cum ne ajută metapopulațiile atunci când luăm decizii de management .
Proiectarea rezervelor de conservareProiectarea rezervelor de conservare este un exemplu din ceea ce ne permit realizarea modelelor de metapopulare.
Prin aceste modele, scopul va fi maximizarea șanselor de supraviețuire a speciei. Acest obiectiv este atins prin prezicerea și observarea celor mai ridicate rate de dispariție , în general, în cele mai mici populații și a celor mai mici probabilități de salvare de către imigrații în patch-uri mai izolate.
Astfel, cunoașterea dinamică a metapopulațiilor face posibilă orientarea alegerilor noastre. De exemplu, știind că mai multe populații mici pot avea un risc de extincție mai mic decât o populație mare dacă rata de dispersie este suficient de mare și gradul de corelație spațială a mediului este suficient de scăzut, poate ghida luarea deciziilor. Trebuie remarcat faptul că populațiile mici, în comparație cu cele mai mari, sunt, de asemenea, vulnerabile și, de exemplu, vor fi cu atât mai vulnerabile la stochasticitatea demografică , la o mortalitate mai mare a dispersantului și la efectul frontierelor.
Alte cazuri de aplicare pentru managementModelele de metapopulare ajută la alegerea tipului de intervenție pentru conservarea optimă a speciilor studiate. De exemplu, prin însămânțarea semințelor, care a fost cazul pentru Zostera marina în urma unui episod catastrofal care a provocat multe pierderi. Astfel, dimensiunea populației ar putea fi repede restaurată.
Modelele de metapopulare sunt, de asemenea, interesante pentru prezicerea schimbărilor legate de variațiile climatice . Astfel, utilizarea acestor modele a făcut posibilă efectuarea de predicții cu privire la efectele modificărilor asupra fluturilor. Fluturii sunt un studiu de caz frecvent în dinamica metapopulării deoarece plătesc prețul pentru activitatea umană. Fie prin agricultură intensivă care degradează habitatele naturale ale fluturilor, fie prin urbanizare care le fragmentează habitatul, sau chiar schimbări climatice legate de activitățile umane, cum ar fi încălzirea globală; fluturii văd că numărul lor de specii scade catastrofal. De aici și necesitatea acestor studii de metapopulare pentru conservare. În același mod, amfibienii sunt, de asemenea, foarte studiați, deoarece și ei suportă costurile activității umane. Declinul populațiilor de amfibieni face ca aceste specii pe cale de dispariție.
Un alt exemplu este relația pradă-prădător dintre o gărgăriță și o plantă pe cale de dispariție ( Aciphylla dieffenbachii ) . Acest sistem este un exemplu de metapopulație a resurselor consumatorului cu dispariție locală deterministă din cauza supraexploatării petelor de resurse locale și arată cum putem păstra această specie. În special prin menținerea sau îmbunătățirea eterogenității spațiale a sistemului, de exemplu prin creșterea numărului și dimensiunii patch-urilor.
Limitări ale utilizării modelelor de dinamică a metapopulațieiO limitare a modelelor de metapopulare în management implică faptul că ne concentrăm pe o singură specie, în timp ce foarte des managementul conservării se concentrează în special pe comunități. Astfel, rata de supraviețuire și fertilitate depinde adesea de concurența într-un nivel trofic și / sau de prădare prin niveluri trofice superioare.
Alte limite, legate de condițiile experimentale de această dată, pot fi citate. În special pentru predicții, scara de timp pe care vom colecta datele va fi un dezavantaj la efectuarea predicțiilor. Astfel, în cazul reintroducerii unei specii pe cale de dispariție, care este gândacul tigru (Cicindela ohlone) , timpul necesar colectării datelor referitoare la populație nu este suficient de lung, nu este posibil să se prevadă cu certitudine dacă populația va fluctua sau nu.
Aceste probleme de predicție sunt legate intrinsec de problemele stochasticităților de mediu și demografice.
Scara timpului, dar și scala spațială care, dacă este prea grosieră, tinde să descrie metapopulațiile într-un mod mai puțin precis. Ele pot masca, de exemplu, microrefugii din habitatul în care clima poate fi stabilă, care acționează împotriva forței unei posibile stochasticități de mediu datorită climatului.
Metapopulații , 2004, paginile 227-257