Predáció szerepe a közösségszerkezet alakításában Def.: A populáció méretet és/vagy a fajgazdagságot befolyásoló hatást zavarásnak (diszturbancia) nevezzük A zavarás lehet: predáció/herbivoria/parazitizmus Zavarás és katasztrófa emberi beavatkozások túrizmus fragmentáció mezőgazd. tevékenység szennyezés stb. Miért negatív hatás? Mikor pozitív? Természetes hatások: zavarás Mesterséges (emberi): perturbáció Egyed(ek) eltávolítása foltképződés 1
1. Generalista predátor/herbivor hatása Nyúl legelése Kizárásos (exklúziós) kísérletek A generalista ragadozó/ herbivor által fenntartott koegzisztencia 2
Paine (1966) a kulcsfaj fogalma A fajszám csökkenése a tengeri csillag kizárása miatt 15 8!! A kulcsfaj olyan szervezet a táplálkozási hálózatban, amely kiemelkedő módon járul hozzá a hálózat stabilitásához, szabályozó hatása van és az energia jelentős része halad át rajta. 2. Szelektív ragadozó/herbivor hatása - ha a preferált zsákmány jó kompetítor Enteromorpha Jelen Littorina Nincs jelen Jelen Chondrus dominál Enterom. dominál Nincs jelen Chondrus dominál Chondrus dominál Chondrus vörös moszat, nem kedvelt Enteromorpha zöld moszat, kedvelt és dominanciára képes 3
- ha a preferált zsákmány nem jó kompetítor nincs változás Pl. juhlegeltetés: Festuca, Molinia és Agrostis foltokat nem kedveli 3. Zavarás és foltdinamika Yodzis (1986) sejtmodellje -A foltok nyitottak, a ki-be lépés szabadon lehetséges (diszperzió, egyenes és görbe nyilak) - A foltokon belül L-V modell szerinti kölcsönhatások Valószínű kimenetek: 1. Nincs niche differenciáció 2. Van niche differenciáció a. dominancián alapuló viszony: A közepes gyakoriságú zavarás elmélete szerint ez tartja fenn a legnagyobb diverzitást 4
Példa a közepes gyakoriságú zavarás elméletére: tengerparton görgetett sziklák és a rajtuk megtelepedő algák Hubbel et al. (1999) elmélete szerint a kolonizációs képesség eredményezi a magasabb fajdiverzitást b. az alapító modell egyik fajtája a lottó-modell: mindenki azonos kompetíciós képességgel rendelkezik a mikrohabitatok véletlenszerűen válnak szabaddá a szabad helyet elfoglaló egyed a fajkészlet véletlenszerűen választott tagja ( lottó ) A helyet elfoglalja A helytulajdonos faj, amelyik elpusztul EA PL PW Eupomacentrus apicalis (EA) Plectroglyphidodon lachtymatus (PL) Pomacentrus wardi (PW) 9 3 19 12 5 9 27 18 29 5
4. Perturbációk Kérdés: hogyan függ össze a diverzitás és ökoszisztéma funkció (= produktivitás = stabilitás)? A fajdiverzitás és funkcióstabilitás összefüggés hipotézisei. (a) Lineáris összefüggés: minden faj egyenértékű. Ez azt jelenti, hogy a fajok egyforma mértékben járulnak hozzá a funkciók fenntartásához, holott tudjuk, hogy ritka és gyakori fajok léteznek. (b) Szegecs hipotézis: a fajszám növekedés lineáris, a fajvesztés nem-lineáris hatású. (c) Redundancia hipotézis: a közösségekben sok hasonló funkciójú faj van. A fajvesztés mindaddig nem érezteti hatását, ameddig (1) hasonló fajok ugyanazokat a funkciókat betölthetik vagy (2) funkcionális fajcsoportok a fajvesztés ellenére is működtetik a trofikus rendszert. (d) Idioszinkrázia elmélet: nincs általános összefüggés a fajok száma és a produktivitás/stabilitás között, ez egyedi módon valósul meg. 6
Ecotron kísérletek (Lawton és munkatársai) Komplexitás CO 2 fixáció - alacsony - közepes - magas diverzitás 7
Szabadföldi kísérletek (Tilman és munkatársai) 1-féle 2-féle 24-féle David Tilman növényfaj a parcellákban 8