Simulación dinámica poblacional inducida por gradientes de favorabilidad ambiental

En este trabajo se presentan los resultados de simulaciones de dinámica poblacional en ambientes altamente variables, considerando tanto una población que habita una región aislada como una metapoblación, cuyas subpoblaciones se encuentran distribuidas sobre una región dividida en parches de hábitat. Para el primer caso, se propone que el ambiente se refleja sobre la tasa de crecimiento poblacional, la cuál se comporta aleatoriamente. El análisis de las trayectorias promedio delas poblaciones predice que la persistencia de una población depende del número inicial de individuos y del tipo de distribución de la tasa de crecimiento. Se encuentra que todas las poblaciones se extinguen, y se argumenta con base en aproximaciones analíticas que independientemente de que la población aumente, cuando el tiempo tiende a infinito el destino de la población es la extinción. En el modelo de simulación de la dinámica de una metapoblación se trabaja únicamente con un sistema de 25 parches. La dispersión de individuos provocada por la calidad ambiental aleatoria, llamada favorabilidad ambiental, solo se permite entre los parches vecinos inmediatos en cada unidad de tiempo. Esto genera que en el sistema se den extinciones y recolonizaciones locales. Todas las simulaciones inician con igual número de individuos en todos los parches, y se utilizaron cuatro diferentes valores iniciales de las metapoblaciones. El análisis de las trayectorias promedio de 1000 simulaciones de la metapoblación, permite el ajuste de Un modelo de crecimiento poblacional similar al modelo de Gompertz. En lo general, al final de los 5000 tiempos la probabilidad de extinción acumulada es cercana a uno. Sin embargo, se observó que este efecto es amortiguado por el tamaño inicial de la metapoblación, esperando que a mayores valores iniciales de Ia metapoblación correspondan tiempos mayores de acumulación de probabilidades de extinción cercanas a uno.

This work presents the results of a simulation study where the dynamics of a hipotetical population is controlled by highly variable environments. The first part deals with the case of a population living in a spatially homogeneous region, with the stochastic environmental effect acting over the whole population. The second study deals with a population subject to heterogeneous stochastic environmental influences acting on a regional scale. For the first case, the study shows that the persistence of the population depends on both the number of individuals at the beginning of the simulation and on the nature of the probabilistic distribution associated to the individual growth rate. We show analitically that when time approaches infinity the fate of the population is extintion, independently of the increasing nature of the average of population density sample paths. For the second case of the study, we considered a metapopulation migrating over 25 spatially connected cells. The flows of individuals is supposed to ocurr only within contiguous cells and is controlled by a stochastic index called environmental favorability and associated with the quality of the environment in a particular cell, in such a way that a flow of individuals is directed from the cell with the smaller environmental favorability to the one with greater. Local extintions and recolonizations of empty cells are possible. The same initial population density over all the cells was maintained, but the total number of individuals could change depending on the simulation case. The average of the sample paths over 1000 simulations gives a population density which exhibits a gompertzian time growth behaviour. In all case along 5000 iterations the cumulative extintion probability is close to one. Nevertheless this results seem to depend on the initial size of the metapopulation, in such a way that greater metapopulation sizes induce greater times to achieve fixed cumulative population extintion probability levels.