Exponential Or Logistic Growth of Cormorant Populations? Results of a Long-term Study at a Gravel Pit in the Northern Rhine Valley

27 Mar Exponential Or Logistic Growth of Cormorant Populations? Results of a Long-term Study at a Gravel Pit in the Northern Rhine Valley

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Abstract

Aus Anlass der anhaltenden politischen Mutmaßung, der Kormoran würde im nördlichen Rheinland überproportional zunehmen, erfolgte am Monheimer Baggersee, einem der älteren Kormoranrastplätze im Regierungsbezirk Düsseldorf, eine Langzeitstudie (1982 bis 2002) anhand von Synchronzählungen zur Populationskinetik des Kormorans. Diese wurden jährlich an vier genau festgelegten Wochenenden durchgeführt und über mehr als 20 Jahre mathematisch ausgewertet. Dabei zeigte sich, dass eine stetige Rast- und Schlafplatztradition erst mit der Ausweisung hinreichend großer und ganzjährig störungsfreier NSG-Kernflächen einsetzte, und dass die zeitliche Entwicklung der saisonalen Belegungsdichte über viele Jahre einer engen Gesetzmäßigkeit gehorcht. Die LOTKA-VOLTERRAsche Differenzialgleichung für logistisches Wachstum gibt das hervorragend wieder: Nur in der Anfangsphase (etwa vier Jahre) der Inbesitznahme des bisher ungenutzten Rastplatzes nimmt der Bestand exponentiell zu. Sodann strebt er sehr rasch einem Sättigungswert K zu. Dieses ist die Kapazitätsgrenze, d.h. die maximale Individuenzahl, die eine Zählflache tragen kann. Die Entwicklung einer Bruttradition setzte zeitlich verzögert im Jahr 1994 (vier Horste) ein und folgte ebenfalls der LOTKA-VOLTERRAschen Gleichung mit einer Kapazitätsgrenze von rund 100 Horsten im Jahr 2001 und 80 im Jahr 2002. Es wird ein einfach anwendbares Auswertungsverfahren aufgezeigt, um exponentielles und logistisches Wachstum zu unterscheiden.

English Abstract

The population development of roosting and breeding cormorants (Phalacrocorax carbo sinensis) in an older gravel pit (70 ha) in the Lower Rhine Valley near Düsseldorf has been analysed by means of LOTKA-VOLTERRA equation from 1982 to 2001/02. The census was conducted four times annually by synchronously counting in entire North-Rhine Westphalia. The establishment of a strictly protected taboo-zone of 20 ha (no fishing, no access) in 1984 caused an initially exponential growth of roosting migratory cormorants in 1986/87. The phase of exponential increase changed into a logistic growth a few years later in perfect accordance to LOTKA-VOLTERRA. Since 1992 roosting populations in autumn, winter, spring, and summertime assumed saturation values (carrying capacity), as predicted by LOTKAVOLTERRA. After 2000 even a slight decline of maximum values has been observed. Breeding started delayed in 1994 associated with exponential growth coming rapidly to saturation values in 1997. Since 2002 a declining breeding capacity is obvious. The LOTKA-VOLTERRA equation fits best to describe the phase of exponential and logistic growth. Semi-logarithmic plots of resting or breeding cormorants have proved the best tool to distinguish exponential.