Transcript Populációk tájban

Populációk tájban: Habitatszelekció és metapopulációk
?
??
?
?
?
?
?
Adott tájban milyen kritériumok alapján
választ élőhelyet egy populáció vagy
közösség?
Adott élőhelyen egy közösség diverzitásának
feltételei (Holt 1993): a habitat- szelekció
következményei
(1) Származási (táji) fajkészlet hatása (táji
kényszerek)
(2) Specifikus igények (aut- és szünökológiai
kényszerek)
(3) Forrás és nyelő habitatok (környezeti
kényszerek)
(4) Élőhely-szelekció heterogén kínálatú tájban
(készlet-kényszerek)
(5) Metapopulációk dinamikája (kolonizációskihalási kényszerek)
Ad (1) Származási (táji) fajkészlet (táji
kényszerek) hatása
1
2
Hipotézis: a táji mátrix befolyásolja (ált.: növeli) az
élőhely együttesének diverzitását: H(S1) > H(S2).
Null-modell, H(0): a mátrix hiánya nem változtat a
vizsgált együttes diverzitásán, H(S1) = H(S2).
Vizsgálandó: a táji környék és hatása.
Ad (2) Specifikus igények . (2.1.) Élőhelyi tulajdonságok:
A lombkorona magassági diverzitása és a madár-diverzitás
közötti korreláció (MacArthur & MacArthur 1961) után
3
Madárdiverzitás
2,5
2
1,5
r = 0,953
1
0,5
0
0
0,5
1
Lombkorona diverzitása
1,5
(2.1.) Együttesek korrelációja egy közép-tiszai
tájban a feltételezett miliőtényezőkkel
Futóbogarak
Ganajtúrók
Holyvák
Pókok
Hangyák
Poloskák
Egyenesszárnyúak
Ászkák
Ikerszelvényesek +
ászkák
Árvíz
Habitat-struktúra
1. tengely 2. tengely 1. tengely 2. tengely
0,27
-0,44
0,95
0,21
0,59
0,23
0,06
0,41
-0,21
-0,62
-0,71
-0,24
0,4
0,86
0,97
0,02
0,76
0,35
0,86
-0,5
-0,45
0,07
-0,25
0,11
0,41
-0,66
0,89
0,18
0,04
0,54
0,68
0,4
0,95
p>0,1
p<0,1
P<0,05
-0,03
0,55
p<0,02
p<0,01
p<0,001
0,46
Ad (2) Specifikus igények
(2.2.) Táplálék jelenléte. A ragadozó/specializált
növényevő megtelepedési valószínűsége függ a
táplálékállat/tápnövény populációjának megtelepedési valószínűségétől :
p1p2p3
p1 p2
p1
(2.3.) Versenytársak elkerülése. Az az élőhely,
ahol erősebb kompetítor él, nyelő habitat.



Forrás
habitat
Nyelő
habitat
„Befogadó”
habitat
(2.4.) Ragadozók elkerülése
[2.4.1.] Finom szemcsés válaszú ragadozó
(2.4.) Ragadozók elkerülése.
[2.4.1.] Durva szemcsés válaszú predátor.
A túl erős predációs nyomású élőhely nyelő jellegű.
 Nyelő
 habitat

Ad (3) Forrás és nyelő habitatok
(környezeti kényszerek)
Forrás





Nyelő
Nyelő habitat: [3.1.] Táplálékhiány; [3.2.] Kompetíciós
nyomás; [3.3.] Predációs nyomás; [3.4.] Fizikai
kényszerek
Ad (5) Metapopulációk
A metapopuláció definíciója
A metapopuláció olyan, egymással
kommunikáló
lokális
populációk
halmaza, melyeken belül a génáramlás
szignifikánsan nagyobb, mint közöttük.
A metapopulációk fajtái (Harrison &
Taylor 1997)
A foltméret varianciája
A metapopulációk fajtáinak kapcsolatai
(Harrison & Taylor 1997)
Kontinens-sziget
(Boorman-Levitt)
Nonequilibrium
Klasszikus
(Levins)
Foltos
populáció
Folton belüli távolság/diszperzál távolság
Levins klasszikus modellje
dp
 mp (1  p )  ep
dt
dp
 0  mp * (1  p*)  ep*  0
dt
e
m (1  p*)  e  p*  1 
m
p=a
metapopuláció
által elfoglalt
foltok aránya
(max. 1)
m = kolonizációs
koefficiens
e = extinkciós
koefficiens
A „rescue effect”
dp
 mp (1  p )  ep (1  p)
dt
dp
 0  mp * (1  p*)  ep * (1  p*)  0
dt
mp * (1  p*)  ep * (1  p*)  m  e
Instabil egyensúly
a populáció vagy
minden foltot elfoglal vagy kipusztul!
A „rescue effect”: instabil egyensúly
1,2
1
p
0,8
0,6
0,4
0,2
0
0
200
400 t 600
800
1000
p
A „rescue effect”: sztochasztikus
verzió
0
200
400 t
600
800
1000
„Propagulum-eső”
dp
 m (1  p)  ep
dt
dp
 0  m (1  p*)  ep*  0
dt
m  mp * ep*  0
p* 
m
m e
R escue effect + propagulum-eső
dp
 m (1  p)  ep(1  p)
dt
dp
 0  m (1  p*)  ep * (1  p*)  0
dt
m
m  ep*  p* 
e
Értelmetlen!!!
A „rescue effect” és Hanski elmélete
9
8
7
6
S
5
4
3
2
1
0
1-2
3-4
5-6
7-8
9-10 11-12 12-13 14+
NO OF HABITATS
Lokalis/regionális gyakoriság kapcsolata
160
LOCAL FEQUENCY
140
y = 2,8702x 0,8789
r = 0,511 p<0,02
120
100
80
60
40
20
0
0
2
4
6
8
10
NO FO HABITATS
12
14
16
Ökostátusz-tér szerkezete
P
Ritkaság-gyakorisági metrikák (1)
Hanski (1982): „core-satellite” elmélet
Rabinowitz & al. (1986): lokális populációméret –
habitat specificitás – elterjedési terület mérete.
Papp (1998):
DEBRAH’s
Gyakori
magic cube
Regionális
elterjedtség
No
of occupied sites
Modified Rabinowitz-Papp cube
Rate of
N
evenness
Local density
Habitat
specificitás
Ritkaság-gyakorisági metrikák (2)
Módosított Rabinowitz-Papp kocka
Egyenletességi
No
of occupied sites
metrika
Modified Rabinowitz-Papp cube
Rate of
evenness
Local density
Elfoglalt
élőhelyek
száma
Ritkaság-gyakorisági metrikák (3)
Logika:
(1) A lokális denzitást figyelembe kell venni
(2) Az elfoglalt élőhelyek száma és az
egyenletesség az elterjedtség
információtartalmának két oldala
(3) Azonos metrikák minden skálán.
Módszer: Az elterjedtség információtartalma
minden léptéken (lokális, táji, regionális)
A különböző skálákon mért ritkaság és
gyakoriság közötti kapcsolat
10
2,5
y = 0,1214Ln(x) + 0,3104
REGIONÁLIS
2
r=0,56; p<<0,001
Tájszintű
1
0,1
1,5
y = 1,6753x + 0,4223
1
r=0,53; p<<0,001
0,5
0
0,01
0
5
10
0,5
15
1
TÁJSZINTŰ
LOKÁLIS
10
REGIONÁLIS
0
1
y = 0,1797Ln(x) + 0,9316
0,1
r=0,26;p>0,05
0,01
0
5
10
LOKÁLIS
15
1,5