Through four spatially explicit models, we investigate how habitat fragmentation affects cyclic predator–prey population dynamics. We use a Partial Differential Equation (PDE) framework to describe the dispersal of predators and prey in a heterogeneous landscape made of high quality and low quality habitat patches, subject to increasing fragmentation through habitat separation and/or habitat loss. Our results show that habitat fragmentation decreases the amplitude of the predator prey population cycles while average population density is not as strongly affected in general. Beyond these simple trends however, the four models show differing responses to fragmentation, indicating that when making predictions about population survival and persistence in the face of habitat fragmentation, the choice of model is important. Our results may inform conservation efforts in fragmented habitats for cyclic species such as the snowshoe hare and Canada lynx.
Titre de l'article
L'effet de la fragmentation de l'habitat sur la dynamique cyclique des populations: une étude numérique
L'effet de la fragmentation de l'habitat sur la dynamique cyclique des populations: une étude numérique
Introduction à l'article
Bien que la fragmentation des habitats soit un phénomène actuellement très étudié, certaines problématiques et certains effets liés à la fragmentation eux le sont peu. Dans le cadre de cette étude, les auteurs présente une problématique peut abordée dans la littérature (essentiellement par Fahrig et Ryall) : l’impact de la fragmentation sur la dynamique des populations et plus précisément sur les populations cycliques (= populations subissant des fluctuations saisonnières tels que des migrations). Ils cherchent notamment à mettre en avant les effets de la fragmentation sur ces populations et sur leur dynamique, effets qui ne sont pas clairement définis.
Bien que la fragmentation des habitats soit un phénomène actuellement très étudié, certaines problématiques et certains effets liés à la fragmentation eux le sont peu. Dans le cadre de cette étude, les auteurs présente une problématique peut abordée dans la littérature (essentiellement par Fahrig et Ryall) : l’impact de la fragmentation sur la dynamique des populations et plus précisément sur les populations cycliques (= populations subissant des fluctuations saisonnières tels que des migrations). Ils cherchent notamment à mettre en avant les effets de la fragmentation sur ces populations et sur leur dynamique, effets qui ne sont pas clairement définis.
Expériences de l'article
Cet article présente quatre modèles d’étude des interactions prédateur-proie dans le cas d’une dynamique cyclique des populations :
• Lokta-Volterra (LV) : Le moins réaliste mais qui fournit une base de comparaison.
• Rosenzweig–MacArthur (RM) : Modèle de laisser-faire qui admet la règle de conversion. De plus comme le modèle LV, il suppose que le taux de mortalité des prédateurs est constant.
• May : Présente la même équation proie que le modèle RM mais n’est pas un modèle de laisser-faire et n’admet la règle de conversion. Il admet que la capacité de charge du prédateur dépend de la densité de proies et qu’un prédateur augmente sa taille de territoire si la densité de proies diminue.
• Terre Variable (VT) : Mélange des modèle RM et de May : Il suit la règle de conversion mais n’est pas du laisser-faire, la taille du territoire du prédateur dépend de la densité de proie, l’équation prédateur est celle de RM avec terme de mortalité dépendant de la densité de proies.
Cet article présente quatre modèles d’étude des interactions prédateur-proie dans le cas d’une dynamique cyclique des populations :
• Lokta-Volterra (LV) : Le moins réaliste mais qui fournit une base de comparaison.
• Rosenzweig–MacArthur (RM) : Modèle de laisser-faire qui admet la règle de conversion. De plus comme le modèle LV, il suppose que le taux de mortalité des prédateurs est constant.
• May : Présente la même équation proie que le modèle RM mais n’est pas un modèle de laisser-faire et n’admet la règle de conversion. Il admet que la capacité de charge du prédateur dépend de la densité de proies et qu’un prédateur augmente sa taille de territoire si la densité de proies diminue.
• Terre Variable (VT) : Mélange des modèle RM et de May : Il suit la règle de conversion mais n’est pas du laisser-faire, la taille du territoire du prédateur dépend de la densité de proie, l’équation prédateur est celle de RM avec terme de mortalité dépendant de la densité de proies.
Résultats de l'article
Ici, les effets de la fragmentation ont été testés sur trois variables : L’amplitude du cycle pour les proies et prédateurs, la densité moyenne pour les proies et prédateurs, la période du cycle. Plusieurs observations ont pu être faites.
1ère observation : La période du cycle varie très peu sous l’effet de la fragmentation de l’habitat et n’est donc pas considérée comme affectée.
2ème observation : L’amplitude du cycle des proies et prédateurs diminue sous l’effet de la fragmentation sauf pour le modèle TV qui lui semble ne pas montrer de variation de l’amplitude
3ème observation : La densité de population peut augmenter ou diminuer avec la réduction de la parcelle et la fragmentation de l’habitat en fonction du modèle.
Ces observations montrent l’impact du choix du modèle sur les résultats obtenus et donc les interprétations faites.
Ici, les effets de la fragmentation ont été testés sur trois variables : L’amplitude du cycle pour les proies et prédateurs, la densité moyenne pour les proies et prédateurs, la période du cycle. Plusieurs observations ont pu être faites.
1ère observation : La période du cycle varie très peu sous l’effet de la fragmentation de l’habitat et n’est donc pas considérée comme affectée.
2ème observation : L’amplitude du cycle des proies et prédateurs diminue sous l’effet de la fragmentation sauf pour le modèle TV qui lui semble ne pas montrer de variation de l’amplitude
3ème observation : La densité de population peut augmenter ou diminuer avec la réduction de la parcelle et la fragmentation de l’habitat en fonction du modèle.
Ces observations montrent l’impact du choix du modèle sur les résultats obtenus et donc les interprétations faites.
Rigueur de l'article
Cet article présente l’avantage d’être très détaillé dans le choix des modèles et leur description. Chaque choix et justifié, ce qui est un point positif. De plus les auteurs présentent dans leur article une bibliographie assez étoffée qu’ils n’hésitent pas à utiliser régulièrement surtout lors de leurs interprétations et de leurs discussions, ce qui montrent qu’ils prennent en compte les travaux déjà effectués.
Cet article présente l’avantage d’être très détaillé dans le choix des modèles et leur description. Chaque choix et justifié, ce qui est un point positif. De plus les auteurs présentent dans leur article une bibliographie assez étoffée qu’ils n’hésitent pas à utiliser régulièrement surtout lors de leurs interprétations et de leurs discussions, ce qui montrent qu’ils prennent en compte les travaux déjà effectués.
Ce que cet article apporte au débat
Cette étude permet de mettre en lumière plusieurs éléments. Entre autres, l’utilisation de plusieurs modèle permet de constater que les prédictions que l’on obtiendra lors d’une étude dépendront toujours du modèle choisi. Cette étude permet également de mettre en avant que les résultats que l’on peut obtenir et que les effets que l’on peut observer sur un même fragment dépendent de la zone d’étude : L’impact de la fragmentation des habitats ne sera pas le même selon que l’on se place sur des parcelles périphériques de fragment ou sur des parcelles centrales. Les auteurs montrent donc la nécessité de prendre en compte l’objet d’étude dans l’interprétation des résultats et de s’entendre sur les modèles modèle utilisés dans le cadre d’étude sur la fragmentation car deux modèles différents peuvent conduire à deux interprétations différentes et à des stratégies de conservation différentes.
Cette étude permet de mettre en lumière plusieurs éléments. Entre autres, l’utilisation de plusieurs modèle permet de constater que les prédictions que l’on obtiendra lors d’une étude dépendront toujours du modèle choisi. Cette étude permet également de mettre en avant que les résultats que l’on peut obtenir et que les effets que l’on peut observer sur un même fragment dépendent de la zone d’étude : L’impact de la fragmentation des habitats ne sera pas le même selon que l’on se place sur des parcelles périphériques de fragment ou sur des parcelles centrales. Les auteurs montrent donc la nécessité de prendre en compte l’objet d’étude dans l’interprétation des résultats et de s’entendre sur les modèles modèle utilisés dans le cadre d’étude sur la fragmentation car deux modèles différents peuvent conduire à deux interprétations différentes et à des stratégies de conservation différentes.
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