Az ökológia alapjai. Metapopuláció



Hasonló dokumentumok
Az ökológia alapjai. Metapopuláció. A populációk hagyományos szemlélete:

Az ökológia alapjai. Populáció-dinamika

Szigetbiogeográfia. A tapasztalat szerint:

Populációdinamika és modellezés. A populációk változása populációdinamika. A populáció meghatározása. Modellezés

Migráció és diszperzió

Egyedek, populációk téreloszlása

Modellezés. Fogalmi modell. Modellezés. Modellezés. Modellezés. Mi a modell? Mit várunk tőle? Fogalmi modell: tómodell Numerikus modell: N t+1.

Az ökológia alapjai. Dinamikus állatföldrajz. Az egyedek tér-időbeli eloszlása, szétterjedés ökológiája

A szigetbiogeográfia és a tájökológia természetvédelmi alkalmazása

Populáció A populációk szerkezete

Fajok közötti kapcsolatok

Integrált vad- és élőhelygazdálkodás: nagyvadgazdálkodás. Elméleti alapok

ÁLTALÁNOS ÖKOLÓGIA (bb2n1101, aa2n1020) 2014/2015 I. félév

A stratégiai célok közül egy tetszőlegesen kiválasztottnak a feldolgozása!

Evolúcióelmélet és az evolúció mechanizmusai

Az ökológia alapjai. Diverzitás és stabilitás

Evolúció. Dr. Szemethy László egyetemi docens Szent István Egyetem VadVilág Megőrzési Intézet

TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖK MSc. ZÁRÓVIZSGA TÉMAKÖRÖK június 12. NAPPALI, LEVELEZŐ

Kérdések, feladatok: 1. Milyen tényezők járulhatnak a populációk génállományának megváltozásához?

Vadászat - hasznosítás Állománynövekedési egyenletek. A hasznosítható mennyiség

Evolúció. Dr. Szemethy László egyetemi docens Szent István Egyetem VadVilág Megőrzési Intézet

Az evolúció folyamatos változások olyan sorozata, melynek során bizonyos populációk öröklődő jellegei nemzedékről nemzedékre változnak.

Predáció szerepe a közösségszerkezet alakításában

Populációgenetikai. alapok

Sodródás Evolúció neutrális elmélete

Gazdálkodási modul. Gazdaságtudományi ismeretek I. Üzemtan

Regionális gazdaságtan

Rend, rendezetlenség, szimmetriák (rövidített változat)

Az élőlények egyed feletti főbb szerveződési szintjei (Gallé 2013): populáció társulás biom bioszféra

Az Állatökológia tárgya

Területi statisztikai elemzések

TERMÉSZTVÉDELMI ELVÁRÁSOK AZ ERDŐGAZDÁLKODÁSBAN - TERMÉSZETVÉDELMI SZAKMAPOLITIKAI KERETEK

A létszámbecslés szerepe a hasznosítástervezésben. Létszám - sűrűség

Agrár-környezetvédelmi Modul Agrár-környezetvédelem, agrotechnológia. KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc

V A D V I L Á G M E G Ő R Z É S I I N T É Z E T

Diverzitás és stabilitás. Mi a biodiverzitás?

hazai természetvédelemben Érdiné dr. Szekeres Rozália főosztályvezető Természetmegőrzési főosztály

KUTATÁSMÓDSZERTAN 4. ELŐADÁS. A minta és mintavétel

Kutatói pályára felkészítı akadémiai ismeretek modul

Szigetbiogeográfia: szigetek, területek és kolonizáció


A természetvédelmi szempontok kezelése a Vidékfejlesztési Programban

Populációs paraméterek becslése

A genetikai sodródás

REGIONÁLIS GAZDASÁGTAN B

SZIE VADVILÁG MEGŐRZÉSI INTÉZET GÖDÖLLŐ ÁPRILIS 9. AZ ŐZ SZAPORODÁSBIOLÓGIAI JELLEMZŐI

Niche. Tárgya a fajok koegzisztenciájának problémája A fogalom fejlődése: Toleranciahatárok! A hutchinsoni niche fogalom definíciója:

Vadbiológia és ökológia II.

Altruizmus. Altruizmus: a viselkedés az adott egyed fitneszét csökkenti, de másik egyed(ek)ét növeli. Lehet-e önző egyedek között?

Az egyedi tájérték jogi szabályozásának jelenlegi helyzete

Kiszorítás idősek és fiatalok között? Empirikus eredmények EU aggregált adatok alapján

Biológiai feladatbank 12. évfolyam

A Natura 2000 hálózat jelene, és szerepe az EU 2020-ig szóló biológiai sokféleség stratégiájában

EGER DEMOGRÁFIAI FOLYAMATAINAK ELEMZÉSE ÉS ELŐREJELZÉSE (összegzés)

Hogyan lehet Európa degradált élőhelyeinek 15%-át restaurálni?

Natura 2000 területek bemutatása

15. cél A szárazföldi ökoszisztémák védelme

Elterjedés és állomány Π Faj-kollektívum Európától Észak- Amerikáig < Dél-Amerikába, Ausztráliába és Új-Zélandra betelepítették

Példa sejtautomatákra. Homokdomb modellek.

Magyar joganyagok - 33/1997. (II. 20.) Korm. rendelet - a természetvédelmi bírság ki 2. oldal d)1 barlang jogellenes veszélyeztetése, károsítása eseté

Mérés és modellezés 1

Szakdolgozatok javasolt témakörei a VadVilág Megőrzési Intézet által gondozott szakok/szakirányok hallgatói részére. (2010 szeptember) Dr.

Nincs öntermékenyítés, de a véges méret miatt a párosodó egyedek bizonyos valószínűséggel rokonok, ezért kerül egy

VÁROS- ÉS INGATLANGAZDASÁGTAN

A jelenlegi helyzet. A jelenlegi helyzet. A jelenlegi helyzet. Az európai csülkös vad gazdálkodás két változtatási pontja

Erdei denevérfajok kutatásának felhasználhatósága a gyakorlati természetvédelemben

Pannon szikes vízi élőhelyek helyreállítása a Kiskunságban

Georg Cantor (1883) vezette be Henry John Stephen Smith fedezte fel 1875-ben. van struktúrája elemi kis skálákon is önhasonló

Altruizmus. Altruizmus: a viselkedés az adott egyed fitneszét csökkenti, de másik egyed(ek)ét növeli. Lehet-e önző egyedek között?

Változó földrajzi elterjedésű gazdafajok, változó parazitafaunák. Rózsa Lajos és Vas Zoltán 2015, Budapest MPT 50

Makroökonómia. 9. szeminárium

Lehoczki Róbert. Szent István Egyetem Vadbiológiai és Vadgazdálkodási Tanszék 2103 Gödöllõ, Páter K. u

Mikroökonómia előadás. Dr. Kertész Krisztián Fogadóóra: minden szerdán között Helyszín: 311-es szoba

Termelés- és szolgáltatásmenedzsment

Katasztrófához vezethet a természeti sokféleség ilyen mértékű csökkenése

Fejlődés és növekedés regionális dimenzióban II. A növekedés tényezői Növekedés mennyiségi változás mérőszámokkal jellemezhető (összevont mérőszám: GD

ELTARTÓKÉPESSÉG KAPCSOLATA A NAGYYADGAZDÁLKODÁSBAN

Mozgásmodellezés. Lukovszki Csaba. Navigációs és helyalapú szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA07)

Rezgőmozgás. A mechanikai rezgések vizsgálata, jellemzői és dinamikai feltétele

Élőhelyvédelem. Kutatások

ÁLTALÁNOS ÖKOLÓGIA. ELŐADÁS: Macalik Kunigunda. tel.: 0735 / GYAKORLAT: Szabó D. Zoltán

79/2004 (V.4.) FVM rendelet

Biomatematika 2 Orvosi biometria

Vadbiológia és ökológia II.

Téma Óraszám Tanári bemutató Tanulói tevékenység Módszertan Óratípus Eszközök

Natura 2000 finanszírozás az EU Kohéziós Politika és a LIFE program forrásaiból

A mészkőbányászat által roncsolt táj erdősítése az erdőmérnök kihívása

Dobzhansky: In Biology nothing makes sense except in the light of Evolution.

Stabilitás és komplexitás a közösségekben

Közösségek jellemzése

Állatföldrajz. Természetvédelmi mérnök BSc szak III. évf. levelező tagozat 2009/10 1. félév. A szétterjedés A megtelepedés

Ha bármi kérdés van, akkor engem elérhettek a en.

Válogatott fejezetek a közlekedésgazdaságtanból

Natura 2000 erdőterületek finanszírozása ( )

Populációdinamika. Számítógépes szimulációk szamszimf17la

ÁLLATTENYÉSZTÉSI GENETIKA

Mérés és modellezés Méréstechnika VM, GM, MM 1

A civil mozgalmak szerepe a biodiverzitás-védelmében BirdLife/MME biodiverzitás védelmi stratégiája különös tekintettel az erdőkre

P Európa: ország P Ázsia: 1 ország P Afrika: 2 ország P É-Amerika: < USA (10) < Kanada < Nyugat-Indiák. P D-Amerika < Argentína, Chile, Peru

Biológia egészségtan Általános iskola 7. osztály

Átírás:

Az ökológia alapjai Metapopuláció

A populációk hagyományos szemlélete: pánmiktikus a párosodások véletlenszerűek egyensúlyi a populáció elérheti az eltartóképesség szintjét a populáció létszámától függ, determinisztikus kapcsolat az élőhely/környezet homogén kihalása a nincs térbeli variabilitás az egyedek egyformák nincs egyedi heterogenitás az állományban. térbeli elkülönülés a többi populációtól demográfiai elkülönülés: nincs számottevő vándorlás genetikai elkülönülés: nem keveredik a génkészlete más populációkéval

Mindez többé-kevésbé nem igaz: a populáció belülről nem homogén sztochasztikus jelenségek korcsoportok szerinti eltérések ivarok közti különbségek, többnyire nincs térbeli lehatárolás, van migráció ill. diszperzió, különböző mértékű génkicserélődés stb.

Térbeli különbségek figyelembe vétele: elméleti populáció egységes, homogén valójában, tájszinten nem az ugyanabban az időben de térben elkülönülten létező populációk, többé-kevésbé különböző dinamikával gyakorlati nehézségek: nehéz a különböző helyeken található egyedek terepi nyomonkövetése átjárhatóság a helyi populációk között? nehéz a különböző helyeken zajló folyamatok egyidejű modellezése számítógépekre van szükség metapopulációs modellek: sok leegyszerűsítés, de jól használható

Metapopulációk a térben strukturált populációk modellezése Metapopuláció (Levins 1970): helyi populációk (démek) halmaza. A démek között a megtelepedésre alkalmatlan mátrix van. A démek között génáramlás van. Minden populációnak saját dinamikája van (pl. A logisztikus növekedési modell szerint változik) A démekben lehet sűrűségfüggő szabályozás. Minden egyes élőhely-folt valamilyen kihalási valószínűséggel rendelkezik. A foltot bevándorlással más foltokból érkező egyedek népesíthetik újra.

A kihalásnak és az újranépesítésnek dinamikája van, amit a kihalási és kolonizációs ráták határoznak meg a populáció akkor halhat ki, ha a kihalási ráta >> kolonizációs ráta. (A magas kihalási valószínűség pislogást, periodikus kihalást és újra népesülést okoz). Az üres helyek a diszperzió révén töltődnek fel Ha a kolonizációs ráta >> kihalási ráta egyetlen populáció jön létre a populáció fixálódik.

Nagyon kevés gyakorlati példa van matematikai modellek (divatos téma) egyre több alkalmazás Egy meglepő eredmény: A térbeli felosztódás növeli a populáció stabilitását a kockázat szétterítődik az egyes élőhelyek (foltok) között a populáció nagyarányú kilengései aránytalanul oszlanak el egy bizonyos számú alpopuláció (dém)) között. Elég nagy katasztrófák esetén ez sem működik.

Levins (1969) modellje: dp/dt = mp(1-p) p) ep p = az elfoglalt foltok aránya, e = helyi kihalási ráta, m = helyi kolonizációs ráta az egyensúlyi állapot mp(1-p) p) - ep = 0 megoldása alapján p = 1-e/m. Ez a modell lényegében megegyezik a logisztikus modellel: dp/dt = (m-e)*p( e)*p* 1 p/{ 1-e/m} 1 e/m} K = 1-e/m, 1 r = m-em Az egyes foltokon belül a dinamikát nem vizsgálja, a létszám vagy 0 vagy maximális (K).

Metapopuláció szerkezeti típusai a: klasszikus (Levins( Levins- féle), b: kontinens-sziget, sziget, c: foltosan létező pop. egy habitatban, d: nem egyensúlyi e: intermedier (a-d kombinációi) feketefolt: foglalt habitat üres: nem foglalt nyíl: diszperzió

A tapasztalati megfigyelések alátámasztják a metapopulációk létezését, a démek felvillannak, majd eltűnnek. Leggyakoribb lehetőségek: Szárazföld-sziget a démek létezése egy tartós forráspopuláció lététől függ. Foltokból álló populációk, ahol a foltok közti diszperzió erőssége miatt lényegében az egész rendszer egyetlen populációként működik (m>>e( m>>e) Nem egyensúlyi metapopulációk, ahol a helyi populációk kihalása a faj általános csökkenésével együtt következik be. A kihalás helyi jelenség és nem központi jellemző fragmentálódó élőhelyek

A metapopuláció dinamikai, működési típusai a különböző élőhelyi foltok között minőségi különbség van, centrum - periféria: központi és periférikus démek létezhetnek, forrás lefolyó v. nyelő (source( - sink): aktív diszperzió egy forrás populációból nagy lefolyó populációkat tarthat fenn ha a forrás populáció telítődik, akkor a feleslegnek ki kell lépnie a kis szaporodási esély is nagyobb, mint a nem szaporodás vesztesége a nyelő populáció magában kihal (determinisztikus folyamat)! a forrás populációt a saját sűrűségfüggése szabályozza

Forrás és nyelő populációk kapcsolata a forrás pop. r értéke a magterületén maximális, másutt r>0 növekszik túlnépesedés kivándorlás szabályoz nyelő pop. r<0 csökken a bevándorló egyedek tartják fenn (Lawton,, 1993)

A gímszarvasok megoszlása a hajósszentgyörgyi erdők (középen), hajósi mg. (Ny) és az Imre-hegyi erdők (ÉK) között rádiós nyomkövetés (fent) és nyomsűrűség-becslés (lent) alapján. A hajósszentgyörgyi ter.. forrás, a mg-i i (?) és az Imre-hegyi ter. nyelő.

A metapopulációk genetikai sajátosságai a pop. feldarabolódása genetikai különbségek az egyes démek között kihalás újratelepülés alapító hatás (kevés hasonló egyed) kis genetikai változatosság a forrástól eltérő genetikai háttér eredmény hosszabb távon: csökkenő genetikai variabilitás differenciálódás a helyi pop. között

A metapopuláció stabilitásának feltételei a modellek alapján: aszinkronitás (máskülönben egy populáció lenne) sűrűségfüggés minden populáció korlátozott létszámra nőhet nagy létszámú populáció tendenciajellegű jelenségek a diszperzió kisebb, annál, mint ami a szinkronizációt lehetővé tenné a diszperzió elég nagy ahhoz, hogy a kihalásokat ellensúlyozza ellenkező esetben előfordulhat, hogy minden folt kihal a génáramlás elég nagy a helyi szelekció és a fajképződés megakadályozásához

A be- és kivándorlás szerepe - a diszperzió: Fontos, de nehéz mérni differencia a diszperzió és a migráció között filopátria - helyhűség A diszperzió típusai: Szaturációs diszperzió: a populáció telítődik a forrásokhoz viszonyítva, ezért az agresszívebb egyedek a többit távozásra kényszerítik Preszaturációs diszperzió: azok az egyedek, amelyeknek kivándorlási hajlama van, az élőhely telítődése előtt távoznak

A migráció és a diszperzió különbsége (Hassel és Southwood 1978 nyomán) Diszperzió: szétszóródás ált. egy habitaton belül néhány egyed véletlenszerű mozgása (vö. kóborlás) Migráció: nagyobb távolságokra habitatok között sok egyed (vagy az összes) rendszeresen ismétlődik

A diszperzió szerepe: megelőzi, hogy az adott hely túlnépesedjen bizonyíték kerítés hatás bekerítést követő katasztrófális pusztulás/leromlás maximális kivándorlás (analógia: MSY) itt a legnagyobb a számszerű növekedés! a diszperzáló egyedeknek fiataloknak kell lenni kisebb reproduktív érték vagy öregnek, amelyek szaporodási esélye kicsi ( oroszlánok( és kafferek) a diszperzió stabilizálhat egyébként kaotikussá váló populációs folyamatokat (modellezés)

A diszperzió mérése: a diszperziós távolság mérése torzított (pl. valahol lelövik az egyedet, de még lehet, hogy vándorolt volna) rádiós nyomkövetés hosszabb ideig a realista metapopuláció modellekhez jól kellene ismerni a migrációt Ökológiai folyosók kapcsolat a démek között konnektivitás: : az átjárhatóság mérése a mátrix korlátozó szerepe

A metapopuláció kialakulása fragmentálódás valamilyen zavarás hatására (pl. tájátalakítás, mg., erdősítés, vízszabályozás, közlekedési útvonalak) élőhelyromlás: : a populáció a legjobb foltokba húzódik vissza túlzott hasznosítás szigetszerű élőhelyfoltok kialakítása: rehabilitált populáció: védett területek tájátalakítás megtelepedés (pl. telepített, elkülönült erdőtömbök

Metapopulációk és konzerváció (természetvédelem) az élőhely aprózódása miatt a populáció metapopuláció-szerűvé válik az izolálódó foltok között az egyedek átjutási valószínűségének (konnektivitás)) mérése modellek jóslatai a feldarabolódás hatása nem lineáris, hirtelen jelentkezik a hátrányos változások késéssel jelentkeznek kellenek üres foltok (még nem elfoglalt, de lakható habitatok) ) az újratelepüléshez

SLOSS (single( large or several small) ) dilemma egy nagy populációnak nagyobb az esélye a katasztrófa miatti kihalásra, mint sok kis populációnak. Ellenkezője is igaz: a kis populációban a helyi kihalási valószínűség lehet túl nagy sok kis folt sem biztosít hosszú távon elég fennmaradási esélyt NATURA 2000: foltok vagy hálózat? áthelyezés, mint eszköz vagy ökológiai vagy zöld folyosó (pl. vadátjárók, erdősávok, gyepek hálózata, vonalas létesítmények szegélye, vízfolyások stb.) az élőhely- fejlesztés és helyreállítás (restoráció( restoráció) ) fontossága ökológiai hálózatok kialakítása ( EU EMERALD program)

Ajánlott irodalom Majer,, J. 1994. Az ökológia alapjai. Szaktudás Kiadó, Budapest. 246pp. Wilson,, E. O. és Bossert,, W. H. 1981. Bevezetés a populációbiológiába. Gondolat Könyvkiadó, Budapest. 233pp. Török, J. és Szentesi, Á. 2002. A természetvédelmi biológia ökológiai alapjai. in Török, K. és Fodor, L. A természetes életközösségek megóvásának és monitorozásának aktuális problémái, ökológiai alapja, a természetvédelem feladatai. ELTE TTK, SZIE KGI, KöM TvH. Budapest Gödöllő Madrid Fort Collins.. 2002. 254pp.

Az ökológia alapjai Szigetbiogeográfia

Sziget-biogeográfia és fajegyensúly Mi határozza meg, hogy adott helyen hány faj élhet, van e a fajok között egyensúly? Sziget-biogeográfia biogeográfia: : szigetek vagy más szigetszerűen viselkedő fennmaradó élőhelyek faunájának és flórájának vizsgálata (ökológiai szigetek: erdők, rétek, tavak, hegyek) Fajszám-terület kapcsolat S=C*A z S = a fajok száma, A= terület, C = konstans, z = konstans A fajok számát meghatározó tényezők bevándorlás és kihalás sebessége a sziget nagysága területhatás a sziget távolsága távolsághatás Működik? SLOSS dilemma védett területek kijelölése Mekkora terület szükséges a megtelepedéshez / fennmaradáshoz biztos b előforduláshoz szükséges terület minimum area