Native faunas and floras are especially susceptible to negative effects of invasive alien species in islands. The world´s fourth largest island, Madagascar, has very unique biota with high level of endemism. The black rat, Rattus rattus, is claimed to cause more extinctions of insular vertebrates than any other introduced rodent in the world. On Madagascar, R. rattus is suggested to competete with native rodents belonging to the endemic subfamily Nesomyinae. Extensive deforestation and fragmentation also threatens Malagasy forest-dwelling species.
The aims of this thesis were to 1) study the occurence of native and introduced species and the different kind of factors determining occurence in southeastern Madagascar and 2) help to target future studies by estimating which native rodents are the most potential competitors with introduced rodents on Madagascar.
Habitat use data of black rat and endemic rodents were collected both in fragmented and in unfragmented forest in Ranomafana National Park in southeastern Madagascar. A total of 698 rodent individuals were captured in 6204 trap nights. Logistic and Poisson regression models were used to determine the factors that influence the presence and abundance of rodent species and to investigate how sensitive one variable can be to other variables in regression models. This led to the introduction of a new approach called explanatory framework based regression analysis (EFRA) which rests on the social science based elaboration technique. EFRA enables systematization of the link between ecological knowledge and statistical analysis. From the point of it multicollinearity is more source of information than a problem for data analysis.
The abundance of R. rattus increased with increasing forest disturbance. The spread of R. rattus was suggested to be associated with deforestation but not directly with fragmentation. It is not surprising when remembering that R. rattus utilizes open areas too. The measured value of the size of the fragment can be viewed as an index capturing certain features of the forest fragment.
For Malagasy native rodents, clear-cutting is disastrous and forest fragmentation may have a diminishing effect on populations of Nesomys audeberti. However, none of the native species was more abundant in un-logged than in selectively logged forest. There was no evidence that Eliurus webbi suffers directly from forest fragmentation but it may be more susceptible to interactions with R. rattus in fragments than in continuous forest.
In the last paper, the comparison of morphological measurements leads to the conclusion that there is a high probability of competition between introduced R. rattus and the following native taxa: all species of Nesomys, larger semiarboreal Eliurus species (e.g. E. tanala, E. webbi), and especially Gymnuromys roberti.Saarien alkuperäinen eliöstö on erityisen altis tulokaslajien haitallisille vaikutuksille. Maailman neljänneksi suurimman saaren Madagaskarin eliölajistosta suurinta osaa ei tavata missään muualla maailmassa. Kaikista maailman tulokasjyrsijöistä mustarotan (Rattus rattus) on väitetty aiheuttavan eniten selkärankaisten eläinlajien sukupuuttoja saarilla. Madagaskarilla mustarotan on epäilty kilpailevan alkuperäisten jyrsijälajien kanssa, jotka kaikki kuuluvat samaan kotoperäiseen alaheimoon madagaskarinrotat (Nesomyinae). Myös metsien häviäminen ja pirstoutuminen uhkaavat Madagaskarin metsien eläinlajeja.
Väitöskirjan tavoitteina oli 1) tutkia Kaakkois-Madagaskarin alkuperäis- ja tulokasjyrsijöiden esiintymistä ja siihen vaikuttavia tekijöitä sekä 2) antaa suuntaviivoja tuleville tutkimuksille arvioimalla, mitkä Madagaskarin alkuperäisistä jyrsijälajeista todennäköisimmin kilpailevat tulokasjyrsijöiden kanssa.
Aineistoa mustarotan ja kotoperäisten jyrsijöiden habitaatin käytöstä kerättiin sekä yhtenäiseltä että pirstoutuneelta metsäalueelta Ranomafanan kansallispuiston ympäristössä Kaakkois-Madagaskarilla. Yhteensä 698 jyrsijäyksilöä pyydystettiin 6204 loukkuvuorokautena. Poisson- ja logistisia regressiomalleja käytettiin määrittämään jyrsijälajien runsauteen ja läsnäoloon vaikuttavia tekijöitä sekä osoittamaan, kuinka herkkä yksittäinen muuttuja voi olla regressiomalleissa. Se johti ekologialle uuden EFRA: ksi (explanatory framework based regression analysis) kutsuttavan lähestymistavan esittelemiseen. EFRA pohjautuu yhteiskuntatieteissä käytettyyn elaboraatioteknikkaan, jonka avulla ekologista tietoa pystytään paremmin hyödyntämään tilastollisessa käsittelyssä. EFRAn näkökulmasta eri muuttujien korreloiminen keskenään ei ole ongelma vaan pikemminkin tiedonlähde.
Tutkimusaineistossa mustarotta oli sitä runsaampi mitä enemmän metsää oli käsitelty. Mustarotan leviämisen esitettiin olevan yhteydessä metsien häviämisen mutta ei suoraan pirstoutumisen kanssa. Se ei ole yllättävää, kun muistetaan, että mustarotta viihtyy myös avoimilla alueilla. Mustarotan esiintymistä tarkasteltaessa metsälaikun koko pitäisikin nähdä vain eräänlaisena metsälaikun ominaispiirteitä ilmentävänä indeksinä.
Madagaskarin kotoperäisille jyrsijälajeille avohakkuut ovat vahingollisia ja metsien pirstoutuminen saattaa heikentää madagaskarinpunarottiin kuuluvan Nesomys audeberti lajin populaatioita. Kuitenkaan mikään Madagaskarin alkuperäisistä jyrsijälajeista ei ollut runsaampi koskemattomissa kuin harvennushakatuissa metsissä. Madagaskarinrannikkotupsukkaan (Eliurus webbi) ei todettu suoraan kärsivän metsien pirstoutumisesta, mutta se saattaa olla alttiimpi mahdolliselle kilpailulle mustarotan kanssa metsälaikuilla kuin yhtenäisillä metsäalueilla.
Morfologisten mittatietojen perusteella mustarotta todennäköisimmin kilpailee voalavoanalan (Gymnuromys roberti), mutta todennäköisesti myös kaikkien madagaskarinpunarottalajien (Nesomys) sekä suurikokoisten ja harvemmin kiipeilevien madagaskarintupsukkaiden (esim. Eliurus tanala, Eliurus webbi) kanssa