Predáció populációdinamikai hatása

Predáció populációdinamikai hatása Def.: olyan szervezet, amely a zsákmányát, annak elfogása után, megöli és elfogyasztja. (Ellentétben: herbivor, parazitoid, ahol késleltetett a hatás, de ezekre is a valódi predátor szabályai érvényesek.) Fő kérdés: van-e hatása a ragadozónak a zsákmány populáció méretére/dinamikájára? Példák: 1. jelentős hatás a magmortalitásra, de pop.din. hatás nincs Ulex europeus Új-Zélandon. A magpredátor az Apion ulicis ormányosbogár.

1 Szentesi-Állatökológia-Predáció

2. a ragadozó csak látszólag van kapcsolatban a zsákmány populáció dinamikájával A Jakablepke (Tyria jacobaeae) és a Jakabaggófű (Senecio jacobaea)

3. Biológiai védekezés: a predátor teljes mértékben szabályozza a zsákmány populáció dinamikáját. A Cyrtobagous salviniae ormányosbogár által, a Salvinia molesta vízigyomtól megtisztított vízfelület.


4. A ragadozó részt vesz a zsákmány populáció méret szabályzásában (csatolt oszcilláció) A kanadai hiúz elterjedése

A predációs modell elméleti alapjai Alfred J. Lotka (1925) és Vito Volterra (1926) - (szorzatos L-V hányados alapú modellek) Feltételek I. L-V egyenlet (a zsákmány populáció változása predáció hatása alatt):

dN = rN − a′PN dt


Zsákmány hiányában a ragadozó populáció éhezik:

II. L-V egyenlet (a ragadozó populáció változása zsákmány elérhetősége esetén):

dP = −qP dt

dP = fa′PN − qP dt

Funkcionális válasz: a’N Numerikus válasz: fa’N A ragadozó rendelkezik: r-el és f-el

r varianciája f-ben jelenik meg!

BELSŐ KVÁZI szaporodási ráta

Grafikus modell Zéró növekedési izoklinek

Nyilak iránya és mérete!!

dN =0 dt

P-t fejezzük ki

dP =0 dt

N-t fejezzük ki4 Szentesi-Állatökológia-Predáció

Az egyensúlyi pontokat megkapjuk, ha

dN = rN − a′PN dt 0 = rN − a′PN a′PN = rN rN P= a′N

Működés

dP = fa′PN − qP dt 0 = fa′PN − qP qP = fa′PN N=

qP fa′P

Az első ragadozó és zsákmány populáció

Vektorok

A két izoklin összetolásával csatolt oszcilláció keletkezik. A rendszer változásának irányát a vektorok mutatják. Kezdés a bal alsó sarokban, mozgás az óramutató járásával ellentétes irányban. Populációk száma: 2x2

A második ragadozó és zsákmány populáció


„Realisztikus” Populációk száma: 3x2

Zavarásokat követően újabb neutrális oszcillációra áll át

Időben: neutrális stabilitás

A valóságban ilyen nincs, stabil határciklushoz tart

Az L-V modell közelítése a valósághoz: 1. Realisztikus izoklinek Ragadozó A: eredeti B: több zsákmány C: ragadozó interferencia D: ragadozó önkorlátozás 6 Szentesi-Állatökológia-Predáció

Realisztikus zsákmány izoklin Limitáltság K-nál Ha az origó közelében is, akkor inverz DD (Allee-hatás)

Az izoklin az n-alakú görbe és a fogyasztás együttes hatása eredményeként veszi fel alakját!!


Realisztikus zsákmány izoklin menedékkel

A fogyasztási vonalak a III. típusú Holling-féle funkcionális válaszgörbék első szakaszára hasonlítanak 8 Szentesi-Állatökológia-Predáció

A stabilitás vizsgálatok ragadozó-zsákmány rendszerekben. Növekedik a stabilitás: 1. Ragadozó önkorlátozása esetén (3. eset) N*/Nk hányados jelentősége: ha kis érték, a predátor nagyon hatékony. Következmény: instabilitás, rendszeres lokális összeomlás v. kihalás (1. eset). Lásd az Opuntiakaktuszmoly esetet. De: a zsákmány izoklin menedékes!

2. Ha a zsákmány izoklin menedékes


3. Táplálékváltás esetén

(a ragadozó izoklin vízszintes!!)

4. Alternatív stabilis állapotok esetén Gradációk fenyőkártevők esetében. (izoklinek púppal)

X és Z stabil, Y instabil pont. Gradációk alkalmával (pl. a 10 fenyőkártevő Choristoneura lepke Kanadában). A predátor ebben az esetben egy parazitoid. Szentesi-Állatökológia-Predáció

5. Ha ragadozók/herbivorok között interferencia van

6. Ha a zsákmány belső szaporodási rátáját növeljük


Csökken a ragadozó-zsákmány rendszer stabilitása 1. Ha növekedik a ragadozó kvázi szaporodási rátája

2. Ha növekedik az eltartóképesség (K)


Ragadozó-zsákmány ciklusok 1. Laboratóriumi kísérletek Utida

Callosobruchus sp.

Heterospilus sp.

Huffaker kísérlete „egyszerű” …

Eotetranychus sp.

… és heterogén környezetben

Typhlodromus sp.


2. Szabadföldi kísérletek Egy kölcsönhatás rekonstrukciója: Opuntia sp. és Cactoblastis cactorum A ragadozó, herbivor hatékonysága: az N*/NK hányados értéke. Ebben a példában ez 0,002.

Ugyanaz a terület a kaktuszmoly kibocsátása előtt és után néhány évvel.


Hypericum perforatum és Chrysolina quadrigemina rendszer


A hiúz-sarki nyúl ciklus (9-11 év) A ciklus résztvevői: sarki nyúl (Lepus americanus) hiúz (Lynx canadensis) a nyúl táplálékai (pl. Betula pumila) fajdok, mókusok, ürgék stb., mint alternatív zsákmányok más predátorok (kojot, róka, farkas, rozsomák, ragadozó madarak)

A boreális erdő táplálkozási hálózatának legfontosabb elemei. A vastag nyilak azokat a kapcsolatokat jelentik, amelyek a sarki nyúl populációját közvetlenül befolyásolják.

16

Szentesi-Állatökológia-Predáció

1. Keith-modell (1983): szekvenciális Indukált növényi védelem 2,5 év regenerációs idő

Megfigyelések és következtetések Ragadozó Nyúl

fajd

Növény

2. Krebs et al. (1995): tritrofikus Kísérlet: 1 km2-es parcellák Kezelések: 1. biomassza növelése NPK trágyázással 2. ragadozó kizárás elektromos kerítéssel 3. nyúletetés 16%-os fehérje granulátummal 4. ragadozó kizárás + nyúletetés 5. érintetlen kontroll Eredmények: 2. 2x növekedés 3. 3x növekedés 2.+3. 11x növekedés

Kísérlet Ragadozó Nyúl Növény

A kísérleti terület egy része az elektromos kerítéssel, télen. 17 Szentesi-Állatökológia-Predáció

Predáció populációdinamikai hatása

Recommend Documents