Metapopulaatio
Levinsin metapopulaatiomalli

Termin metapopulaatio otti käyttöön yhdysvaltalainen ekologi Richard Levins vuonna 1970 kuvaamaan monista paikallispopulaatioista koostuvaa populaatioiden kokonaisuutta. Hän oli tosin käsitellyt samaa aihepiiriä jo vuonna 1969 julkaistussa artikkelissaan, mutta asialle ei vielä tällöin ollut nimeä. Levinsin metapopulaatiokäsitteessä kaikilla paikallispopulaatioilla on varsin suuri sukupuuttoriski, joten pitkällä aikavälillä metapopulaatio voi säilyä vain maisematasolla eli yhtä paikallispopulaatiota suuremmalla alueella tai metapopulaatiotasolla. Levins kehitti myös ensimmäisen metapopulaatiomallin, jossa kaikki lajille sopivat elinympäristölaikut ovat keskenään samanlaisia ja laikkuverkosto on äärettömän suuri. Levinsin malli ei ota huomioon laikun sisäistä populaatiodynamiikkaa tai paikallispopulaatioiden yksilömääriä, vaan yksittäinen laikku on tarkastelun kohteena olevan lajin asuttama tai tyhjä.
Olkoon p asuttujen laikkujen osuus kaikista laikuista tiettynä ajanhetkenä; tällöin asumattomien laikkujen osuus on 1 - p. Jokaisella lajin paikallispopulaatiolla oletetaan olevan sama häviämisriski e, joka on vakio. Tällöin paikallispopulaatioiden häviämisnopeus saadaan kertomalla häviämisriski e asuttujen laikkujen osuudella p. Koska paikallispopulaatioiden yksilömääriä ei oteta huomioon, jokainen paikallispopulaatio vaikuttaa samalla tavalla laikulta toiselle muuttavien yksilöiden määrään. Muuttavat yksilöt kolonisoivat tyhjiä laikkuja, jolloin syntyy uusia paikallispopulaatioita nopeudella, joka on riippuvainen tietyllä hetkellä tyhjänä olevien laikkujen määrästä. Uusien laikkujen kolonisaationopeuteen vaikuttavat lisäksi tarkasteltavan lajin ominaisuudet, kuten dispersaalikyky eli lajin kyky levittäytyä uusille alueille. Lajin ominaisuuksia kuvataan lajikohtaisella vakiolla c. Asuttujen laikkujen osuuden p hetkellinen muutosnopeus saadaan yhtälöstä
Metapopulaation säilyminen riippuu tyhjien laikkujen kolonisaationopeuden ja paikallispopulaatioiden häviämisnopeuden suhteesta. Pienessä metapopulaatiossa kolonisaationopeuden voidaan olettaa olevan likimain lajikohtaisen vakion  c ja asuttujen laikkujen osuuden p tulo cp. Metapopulaatio siis säilyy, jos kolonisaationopeus on häviämisnopeutta suurempi eli jos cp>ep (tai lyhyemmin c>e). Suhdetta e/c merkitään monesti symbolilla  \delta . Lajin esiintymisen kynnysarvo voidaan ilmaista Levinsin mallissa ehdolla  \delta <1.
Levinsin malli ei huomioi lainkaan ympäristön tilarakennetta, sillä laikun sijainti muihin laikkuihin nähden ei vaikuta millään tavalla sen todennäköisyyteen olla asuttu. On tietysti selvää, että todellisuudessa asuttujen laikkujen läheisyydessä oleva laikku on todennäköisemmin asuttu, kuin eristynyt ja kaukana muista laikuista sijaitseva laikku. Kun Levinsin mallia hieman muokataan, voidaan sitä käyttää elinympäristön häviämisen vaikutusten ennustamiseen metapopulaatiolle, joskin tähän tarkoitukseen on kehitetty huomattavasti realistisempiakin malleja. Oletetaan, että osa 1 - h laikuista muuttuu niin, että ne eivät enää sovi lajin lisääntymiseen ja tietty osuus h laikuista säilyy ennallaan. Edelleen oletetaan, että lajin yksilöt eivät juurikaan voi vaikuttaa siihen, minkä laikun ne kolonisoivat, vaan osa yksilöistä asettuu asuinkelvottomille laikuille (näiden yksilöiden oletetaan häviävän). Näin ollen elinympäristön hävitessä kolonisaationopeus pienenee arvoon cp(h-p). Levinsin malli saadaan tällöin muotoon
missä  p\leq h.