Lebensgeschichte und Dynamik der einzelnen Populationen
Die Lebensgeschichte der Dungeness-Krabbe ist ebenfalls bekannt. Es gibt mehrere Studien zur Wachstumsrate (z. B. Botsford, 1984; Wainwright und Armstrong, 1993). In Nordkalifornien gelangen männliche Krabben hauptsächlich im Alter von 3, 4 und 5 Jahren in die Fischerei. Es gibt eine Breitenlinie in der Wachstumsrate, mit langsamerem Wachstum nach Norden, aber dies kann das Ergebnis von Temperaturunterschieden sein (Wainwright und Armstrong, 1993). Die natürliche Sterblichkeit ist wenig bekannt, es wird jedoch häufig von einem Wert von 0, 3 pro Jahr ausgegangen (Botsford und Wickham, 1978).
Die Larvenphase ist einigermaßen gut untersucht, aber die Ausbreitungsmuster sind noch wenig bekannt. Eier schlüpfen zu Beginn des Kalenderjahres, und fünf Zoealstadien dauern mehrere Monate, gefolgt von einem Megalopalstadium mit einer Dauer von etwa einem Monat. Aus Planktonproben von späten Larvenstadien über mehrere Jahre wurde die Mortalität im Larvenstadium auf 0,0061 pro Tag geschätzt (Hobbs et al., 1992). Das vertikale Migrationsverhalten von Dielen beginnt im letzten Zoealstadium und ist im Megalopalstadium am stärksten (Hobbs und Botsford, 1992; Jamieson et al., 1989). Die Ernährung der Larvenstadien ist nicht bekannt, aber die Analyse des Stickstoffisotopengehalts zeigt, dass sie Allesfresser sind (Kline, 2002). Nach dem Larvenstadium siedeln sich einige jugendliche Dungeness-Krabben in Küstennähe an, während andere sich in Buchten und Flussmündungen niederlassen oder wandern (Armstrong et al., 2003; Roegner et al., 2003). Die Verfügbarkeit von großen Buchten und Flussmündungen variiert entlang der Küste (z., San Francisco Bay im Süden und Grays Harbor, Willipa Bay, und die Mündung des Columbia River im Norden; Abb. 8-10).
Die Rekrutierung variiert zyklisch an jedem Punkt entlang der Küste in der kalifornischen Strömung, mit Ausnahme des südlichen Endes der Fischverteilung, wo die Population Ende der 1950er Jahre auf ein niedriges Niveau zusammenbrach (Abb. 8-10). Die Erklärung dieses zyklischen Verhaltens hat erhebliche Forschungsaufmerksamkeit erregt. Zahlreiche Studien (rezensiert in Botsford et al., 1989; und Botsford und Hobbs, 1995) haben zu dem Konsens geführt, dass es wahrscheinlich das Ergebnis einer Kombination von endogenen populationsdynamischen Mechanismen und exogenem Umweltantrieb ist, aber nicht Raubtier–Beute-Mechanismen mit Lachs oder Menschen als Raubtier (Botsford et al., 1983).
Der endogene Mechanismus ist die kompensatorische dichteabhängige Rekrutierung mit Kannibalismus (Botsford und Hobbs, 1995), einem Eierräuberwurm (Hobbs und Botsford, 1989) und dichteabhängiger Fruchtbarkeit (McKelvey et al., 1980) als mögliche biologische Mechanismen. Die Bewertung der relativen Wahrscheinlichkeit dieser drei biologischen Mechanismen basierte auf Bedingungen für zyklisches Verhalten, die aus altersstrukturierten Modellen wie in Abschnitt I. Diese Bewertung umfasste (1) den Vergleich der Zyklusperiode mit der von Modellen jedes Mechanismus erwarteten und (2) die Bestimmung, ob jeder Mechanismus eine steile Steigung der Rekrutierungsüberlebensfunktion verursachte, um Zyklen zu verursachen (siehe Übersichten in Botsford et al., 1989; und Botsford und Hobbs, 1995). Im Wesentlichen kann jeder der drei Mechanismen Zyklen der beobachteten Periode verursachen. Die Steigung der Rekrutierungsüberlebensfunktion wurde nur für den Eierräuberwurm bestimmt und kann die Zyklen nicht selbst verursachen, sondern dazu beitragen. Die Auswirkungen von Kannibalismus auf das Überleben der Rekrutierung wurden nicht quantifiziert, und die dichteabhängige Fruchtbarkeit wurde nicht direkt beobachtet. Ein interessantes Merkmal der Stabilitätsanalyse war, dass die Ernte einzelner Geschlechter die Populationen weniger stabil zu machen scheint als sonst (Botsford, 1997).
Potenzielle Quellen für Umwelteinflüsse wurden durch Berechnung der Kovariabilität des Fangdatensatzes mit verschiedenen Umweltzeitreihen, einschließlich verschiedener Auftriebsindizes, bewertet (Peterson, 1973; Botsford und Wickham, 1975; Johnson et al., 1986), alongshore transport (McConnaughey et al., 1994) und allgemeine warme / kühle Bedingungen in der kalifornischen Strömung (Botsford und Lawrence, 2001). Zum größten Teil beeinflussen diese Umweltmechanismen die Larvenphase. Es überrascht nicht, dass die verschiedenen identifizierten treibenden Variablen in der kalifornischen Strömung stark korrelieren, wo Temperatur und Meeresspiegel hoch sind und der Auftriebsindex und der Transport nach Süden während El Niños niedrig sind, und das Gegenteil ist während La Niñas der Fall.
Während dieser Untersuchungen von endogenen Mechanismen und Umweltantrieb, gab es auch einige Aufmerksamkeit auf ihre kombinierte Wirkung durch (1) Vergleich der Autokorrelationsfunktionen der Umwelt- und Populationszeitreihen (Botsford und Wickham, 1975), (2) Simulation von umweltbedingt erzwungenen dichteabhängigen Populationen (Botsford, 1986) und (3) Analyse der Zeitskalen der Variabilität in umweltbedingt erzwungenen nichtlinearen Populationen (McCann et al., 2003). Das wesentliche Ergebnis, das diesen Untersuchungen gemeinsam ist, ist, dass eine Population, die deterministisch stabil ist, aber nahe an der Erzeugung von Zyklen liegt, Zyklen erzeugen kann, wenn sie durch nicht-zyklische Umwelteinflüsse beeinflusst wird.
Um diese Studien zum zyklischen Verhalten einzelner isolierter Populationen zusammenzufassen, ist es sehr wahrscheinlich, dass ein Mechanismus wie Kannibalismus in diesen Populationen stark genug ist, um in einem deterministischen Modell zumindest nahe daran zu sein, Zyklen zu verursachen, und dass der nichtzyklische Einfluss von warmen / kühlen Bedingungen in der kalifornischen Strömung auf die Larvenphase stark genug ist, um die zyklische Kovariabilität voranzutreiben (Botsford und Lawrence, 2002; McCann et al., 2003). Die Variation von warmen zu kühlen Bedingungen in der kalifornischen Strömung umfasst Variation von schwachen zu starken Auftriebswinden und schwach zu starken Südwärts Transport, zusätzlich zu der Änderung der Temperatur (siehe Botsford und Lawrence, 2002, für Details der Kovariabilität).
Persistenz ist bei den meisten Dungeness-Krabben kein Problem, da nur Männer legal in der Fischerei angelandet werden können. Mit Single-Sex-Management, solange es genügend Männer gibt, um einen hohen Prozentsatz von Frauen zu befruchten, wird die lebenslange Eiproduktion trotz der intensiven Fischerei hoch bleiben. Die Bewertung der Weibchen in Nordkalifornien zeigt, dass ihre Befruchtungsrate durch die Fischerei nicht verringert wurde (Hankin et al., 1997).
Der Zusammenbruch der zentralkalifornischen Population der Dungeness-Krabbe in den späten 1950er Jahren (siehe (i) und (j) in Abb. 8-10) hat erhebliche Aufmerksamkeit auf die Ursache seiner mangelnden Beharrlichkeit gelenkt. Angebliche Ursachen für den Zusammenbruch der zentralkalifornischen Bevölkerung sind sowohl Einzelpopulations- als auch Metapopulationserklärungen. Die einzelnen Populationserklärungen sind (1) eine Umweltverschiebung wie ein Temperaturanstieg, der in Laborstudien zu einer höheren Eiersterblichkeit führte (Wild, 1980); (2) eine Abnahme des Überlebens von Flussmündungen; (3) ein Eierräuberwurm (Wickham, 1986); und (4) das Vorhandensein mehrerer Gleichgewichte durch endogene Populationsdynamik (Botsford, 1981). Der Multiple-Gleichgewichtsmechanismus beinhaltet eine dichteabhängige Zunahme der Wachstumsrate von Jungtieren, die durch die Verringerung der Dichte durch den Abbau von Fischbeständen verursacht wird. Der größere Anteil der Rekruten, die größere Größen mit größeren kannibalistischen Tendenzen erreichen, stört das Gleichgewicht zwischen dichteabhängiger Mortalität und Fortpflanzung und sperrt die Bevölkerung in ein niedrigeres Gleichgewicht (vgl., Collie et al., 2004).
Die Erklärung der Metapopulation hängt mit den Umweltveränderungen in den späten 1950er Jahren zusammen. In der kalifornischen Strömung wurde der von Wild et al. (1980) Eine mögliche Ursache für eine höhere Eiersterblichkeit zu sein, wäre auch mit einer stärkeren Strömung entlang der Küste nach Norden (oder schwächer nach Süden) verbunden. Wie von Gaylord und Gaines (2001) festgestellt, kann eine starke Advektion vor der Verteilung meroplanktonischer Arten zum lokalen Aussterben führen.