Általános összefüggése: S = CA , ahol C taxonra, abundanciára és lokalitásra jellemző állandó, A a terület mérete és z (linearizált formában) az egyenes meredekségét (a kolonizáció sebességét) és a sziget topográfiai heterogenitását jellemzi ⇒ logS = logC + z logA z
Kolonizáció Extinkció (kihalás) (Elvándorlás) Mi a sziget? 1 Szentesi-Állatökológia-Szigetbio
A szigetbiogeográfiai történéseket magyarázó elméletek: A habitatdiverzitás elmélete (Lack 1969) A fajszám emelkedik a terület méretével, de ugyanakkor a „habitatok száma” is növekedik ⇒ KÉT TÉNYEZŐ EGYÜTTHATÁSA!! David Lack
pl. tavak mérete és halfajok számának növekedése (DE: a habitatok száma is növekedett) El kell választani a kettő hatását egymástól. (Lásd később.) Fitofág rovarok A növényfaj elterjedtsége és architekturális komplexitása együtt hat! Egyetlen génusz
2 Szentesi-Állatökológia-Szigetbio
Saspáfrány
Terület-hatás egyedül
A fitofág rovarfajok száma 28 észak- és délamerikai Opuntia fajon.
Habitat-hatás egyedül
Egyensúlyi fajszám elmélet (MacArthur és Wilson 1967) A fajszámot az immigráció és a kihalás egyensúlya határozza meg.
Robert MacArthur Edward Wilson
Predikciók az ábra alapján: •A fajszám többékevésbé konstans időben •Folytonos fajkicserélődés (turn-over) van •A nagyobb szigeteken több faj van •A távolság növekedésével a fajszám csökken (távolabbi célpont) 3 Szentesi-Állatökológia-Szigetbio
Hogyan működik az egyensúlyi fajszám elmélet?
A kolonizáció és kihalás egyensúlyi fajszámot (S*) eredményez. Ha a fajszám csökken (S’), akkor kolonizációs (kék vonal és nyíl), amennyiben növekedik (S’’), akkor a kihalás (piros vonal és nyíl) jut érvényre.
Az elmélet értelmében a szigetméret a kihalást, a távolság pedig a kolonizációt határozza meg. A kihalás nagyobb a kisebb szigeteken, a kolonizáció kisebb a távoli szigetekre. A kettő eredőjeként az ábra bal oldalán bekeretezett részben látható sorrendben mutatkozik a változások sebessége. 4 Szentesi-Állatökológia-Szigetbio
A területhatás és habitat-hatás szétválasztása Kísérletes megközelítés (Simberloff 1976)
Daniel Simberloff
A mangrove szigetek méretének csökkentése fizikailag (lefűrészeléssel) történt. Az 1. és 2. sziget esetében 2-2 alkalommal, a 3. szigeten csak egyszer.
TERÜLETHATÁS!
5 Szentesi-Állatökológia-Szigetbio
A terület-fajszám egyenesek meredeksége nagyobb szigeteken z-értéke: szigetek 0,2-0,4 – szárazföldek: 0,1-0,2 (tranziens fajok!) De: alacsonyabb a fajszám! Lásd az Y-tengely metszéspontot. Okok a szigethatásban keresendők: •Izoláltság •Kisebb habitat diverzitás •Nagyobb fajkihalási valószínűség
Fajtelítettség (távoliság hatása) Módszer: a Pápua Új Guinea közvetlen közelében lévő szigeteken lévő madárfajok számát 100 %-nak tekintjük. Húzunk egy körívet 10000 km-re és a hasonló méretű szigeteken lévő madárfajok számát a fajforrás közelében lévők %-ában kifejezzük. CÉLPONT!
6 Szentesi-Állatökológia-Szigetbio
Fajkicserélődés (faj turn-over) (Simberloff és Wilson 1969)
1. Kezelés előtti felmérés 2. Mangrove –szigetek elgázosítása (metil bromiddal) 3. Figyelik a visszatelepülés (újrakolonizáció) sebességét és az eredetihez képest kialakuló fajösszetételt
A fajszám kb. 200 nap után megegyezik a gázosítás előttivel, de az összetétel eltér! (Diszperziós képesség, véletlenszerűség.) 7 Szentesi-Állatökológia-Szigetbio
Evolúciós („kolonizációs”) elmélet Az evolúció sebességét vizsgálja (fajkeletkezés) A Darwin-pintyek radiációja a Galápagos szgk-en
Behurcolt növényfajok kolonizációja a lokális fajkészletből.
Kb. 500 Drosophilafaj Hawaii-n
Két eset lehetséges: a) Az új növény „beleillik” egy fitofág tápnövény körébe; b) a fitofág mutációval gazdaváltást hajt végre.
Amorpha fruticosa É-Amerikából 1720 óta: 0 faj. 8 Szentesi-Állatökológia-Szigetbio
Fragmentáció (területfeldarabolódás) A feldarabolódás kezdete. Pl. egy erdei út létesítése.
A fényviszonyok megváltoznak. Másodlagos szukcesszió kezdődik. Sok lokálisan idegen faj telepszik meg, a fajösszetétel megváltozik.
Megkezdődik az invazív elemek behatolása az erdő széli sávjába. Kialakul egy ökoton.
9 Szentesi-Állatökológia-Szigetbio
Erdőfragmentáció (világos foltok) az Amazon mentén, Manaus közelében. A vörös szín a csupasz talajt jelzi. A fragmensek mérete 1 és 140 km2 között.
Természetvédelmi biológia Folyosók (korridorok) – ugyanitt hatolnak be negatív hatások is Terület-kerület arány Fajvesztés (megváltozó élőhely ill. habitat méret) Effektív populáció méret (nincsenek mágikus számok!) Természetvédelmi területek: több kisebb (folyosóval összekötve), vagy egy nagyobb? Erdei madárfajok populációinak kihalása kezdeti populáció méret és a rendelkezésre álló habitat mérete függvényében, Braziliában. A kihalás nagyobb mértékű és meredekebb lefutású a kisebb területekre szoruló fajok esetében. 10 Szentesi-Állatökológia-Szigetbio
