Open access publications in the SLU publication database

Människans nyttjande av jordens resurser innebär stora påfrestningar för den
biologiska mångfalden. Många arter har försvunnit, och ekosystemtjänster
som är nödvändiga för människors försörjning och välbefinnande är hotade.
För förvaltning av den biologiska mångfalden krävs att ekologiska teorier
kan användas för att skapa praktiska verktyg. Vilka faktorer som styr djurs,
växters och andra organismers utbredning har länge studerats inom ekologin.
Dessa kunskaper ligger till grund för en samling ekologiska verktyg som
kallas för artutbredningsmodeller eller habitatmodeller. Grundidén med
artutbredningsmodeller är att organismers utbredning till stor del styrs av
miljöfaktorer, och att det därför är möjligt att med hjälp av matematiska och
statistiska modeller prediktera organismers utbredning inom områden där
man känner till miljöförhållandena. Artutbredningsmodeller används bland
annat för att förutsäga möjliga konsekvenser av klimatförändringar, för att
bedöma risken för spridning av främmande arter och för att bedöma
tillståndet i miljön (ekologisk status).

Målet med detta avhandlingsarbete var att förbättra kunskaperna om
artutbredningsmodeller genom att jämföra olika metoder för att modellera
artsammansättningar (studie 1) och undersöka hur arters och ekosystems
egenskaper påverkar modellers noggrannhet (studie 2).

Vid bedömning av ekologisk status med hjälp av modeller brukar
vanligtvis hela organismgruppers artsammansättning modelleras. Det finns då
två alternativ: antingen kan varje arts utbredning modelleras enskilt, eller så
kan information om artsamhället inkluderas i modellerna. I den första
studien i avhandlingen undersöktes modeller för växtplankton i sjöar, och
resultaten visade att artspecifika modeller var mer noggranna än modeller
som byggde på artsamhället sammansättning. Resultaten visade också att växtplankton kan användas för modellbaserade bedömningar av tillståndet i
sjöar, vilket är viktigt eftersom EU:s vattendirektiv föreskriver att växtplankton ska användas för klassning av ekologisk status av unionens
sjöar.

En mängd olika tekniker (statistiska metoder, algoritmer) har utvecklats
för att prediktera artutbredningar, men flera studier har visat att skillnaden i
noggrannhet är större mellan olika arter än mellan olika modeller. För att
modellprediktioner ska vara tillförlitliga är det viktigt att förstå vad
skillnaderna mellan arter beror på. En av anledningarna till denna variation
kan vara att en del arter inte lyckas sprida sig till alla lämpliga habitat på
grund av begränsad spridningsförmåga.

Resultaten från den andra studien i avhandlingen, i vilken modeller för
bottenfauna (makroevertebrater) och växtplankton i sjöar undersöktes,
visade att utbredningen för evertebrater utan vingar eller med sämre
flygförmåga inte var svårare att prediktera än utbredningen för evertebrater
med god flygförmåga. Det var inte heller svårare att prediktera
artsammansättningen i sjöar som antogs vara svårare att kolonisera, det vill
säga mindre sjöar och sjöar med mindre avrinningsområden. Resultaten visade dock att artsammansättningen av evertebrater i litoralzonen var
svårare att prediktera i sjöar som har relativt få andra sjöar i närheten. Det
kan bero på att miljön i litoralzonen är instabil och att populationerna där
lättare slås ut, och därför är beroende av återkoloniseringar från närliggande
populationer.

Resultaten från den här avhandlingen bidrar med kunskaper om
artutbredningsmodeller och modelprediktioners osäkerhet, och kan
förhoppningsvis användas för att förbättra artutbredningsmodeller som
verktyg för förvaltning av den biologiska mångfalden.