Teoria niszy, teoria neutralna

EKOSYSTEMY LĄDOWE
WBNZ - 700
Teoria niszy,
teoria neutralna
SPECJACJA
NIEBYT
WYMIERANIE
ewolucyjna
skala czasu
historia = przypadek
PULA
GATUNKÓW
ograniczenia dyspersji
ograniczenia środowiskowe
interakcje
LOKALNA
BIOCENOZA
(ZESPÓŁ)
ASSEMBLY
RULES”
ekologiczna
skala czasu
NISZA
EKOLOGICZNA
GRYZONIE
(KALIFORNIA)
GOŁĘBIE
Nowa Gwinea
REGULARNE ODSTĘPY WIELKOŚCI
CIAŁA KOEGZYSTUJĄCYCH
GATUNKÓW
ZASADA OGRANICZONEGO PODOBIEŃSTWA
(Hutchinson 1959)
PRZYKŁAD SCHOENERA, 1984
(Accipiter sp.)
częstość
0.015
oczekiwany
obserwowany
0.1
0.05
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
2.0
stosunek większy gat./mniejszy gat.
wg. Schoener, 1984
„Niche-assembly perspective”
•
•
•
•
•
Konkurencja
Zasada Gauzego
Ograniczone podobieństwo
Rozsunięcie cech (character displacement)
Przesunięcie nisz (nisza fundamentalna /
nisza realizowana)
• Upakowanie gatunków
• Biocenoza równowagowa
Rozkład liczebności
w trzech zespołach
lęgowe ptaki leśne; broken stick
rośliny naczyniowe runa lasu liściastego;
log-normal
rośliny naczyniowe
subalpejskiego lasu
jodłowego; szereg geometr.
SPECJACJA
NIEBYT
WYMIERANIE
ewolucyjna
skala czasu
historia = przypadek
PULA
GATUNKÓW
ograniczenia dyspersji
ograniczenia środowiskowe
interakcje
LOKALNA
BIOCENOZA
(ZESPÓŁ)
ASSEMBLY
RULES”
ekologiczna
skala czasu
„Dispersal-assembly perspective”
• Głównym ograniczeniem jest dyspersja/rekrutacja
• Rola przypadku
Teoria biogeografii wysp
• Radykalne odejście od „niche assembly”
• Model neutralny, stochastyczny.
Model biogeografii wysp MacArthura i Wilsona
bliska
daleka
mała
duża
WYSPA BARRO COLORADO NA KANALE PANAMSKIM
Andes de Merida; El Baho, ok. 2400m
OGROMNA LICZBA KONKURUJACYCH
GATUNKÓW: RÓZNE NISZE???
ROZKŁAD LICZEBNOŚCI GATUNKÓW DRZEW
NA 50-ha POWIERZCHNI LTER
BARRO COLORADO ISLAND (BCI) W PANAMIE
Volkov et al.. 2004
Hubbell 2005
OGRANICZENIA DYSPERSJI
NASIONA DRZEW TROPIKALNYCH
Teoria neutralna Hubble’a
• Dotyczy gildii
• Ograniczone zasoby, zespół nasycony
osobnikami
• Zasada ekwiwalencji osobników pod wzgl.
„witalnych” parametrów (b,d,m)
• Na poziomie metacommunity specjacja i
wymieranie
• „Dryf ekologiczny” (suma zerowa)
• Pełna analogia do dryfu genetycznego
Teoria neutralna Hubblle’a
• Przewiduje:
– Wzorce „rank abundance”
– Species-area curves
– Beta diversity patterns
• Jest sprzeczna z faktami
– Nisze są zróżnicowane!
– Często niezgodna z danymi empirycznymi
• Może stanowić hipotezę zerową
• Wymaga uzgodnienia z teorią niszy
Sieć interakcji troficznych
Producent
Konsument I
Martwa materia
organiczna
Destruent
Konsument II
Sieć interakcji troficznych
Uporządkowane poziomy troficzne
Producent
Martwa materia
organiczna
Konsument I
Konsument II….
Destruent
Fizyczna (energetyczna i stechiometryczna) determinacja struktury troficznej
ekosystemu
Ogniwa łańcucha troficznego
C = A + FU = R + P + FU
EKOSYSTEM
LASU
Sieć troficzna północnego
Atlantyku (uproszczona).
?
DRAPIEŻCY
DUŻO GATUNKÓW
OGRANICZONY DOPŁYW
ROŚLINOŻERCY I DESTRUENCI
MAŁO GATUNKÓW
OGRANICZONY DOPŁYW
PRODUCENCI:
Przestrzeń zasobów (ograniczona fizycznie): miejsce, energia, woda
INTERAKCJE:
MIĘDZY POZIOMAMI TROFICZNYMI =
EKSPLOATACJA
WEWNĄTRZ POZIOMÓW =
KONKURENCJA
DRAPIEŻCY
DUŻO GATUNKÓW
OGRANICZONY DOPŁYW
ROŚLINOŻERCY I DESTRUENCI
MAŁO GATUNKÓW
OGRANICZONY DOPŁYW
PRODUCENCI:
Przestrzeń zasobów (ograniczona fizycznie): miejsce, energia, woda
DUŻO GATUNKÓW
PRZESTRZEŃ NISZ – WYPEŁNIONA
GATUNKAMI
DRAPIEZCY
MODEL
BIOCENOZY
ZRÓWNOWAŻONEJ
(NICHE-ASSEMBLY)
OGRANICZONY DOPŁYW
PRZESTRZEŃ NISZ – WYPEŁNIONA GATUNKAMI
ROŚLINOŻERCY I DESTRUENCI
MAŁO GATUNKÓW
OGRANICZONY DOPŁYW
PRZESTRZEŃ NISZ – WYPEŁNIONA GATUNKAMI
PRODUCENCI:
Przestrzeń zasobów (ograniczona fizycznie): miejsce, energia, woda
DRYF EKOLOGICZNY (STOCHASTYCZNA
DRAPIEŻCY
WYMIANA GATUNKÓW)
MODEL
BIOCENOZY
NIERÓWNOWAGOWEJ
(DISPERSAL-ASSEMBLY)
DUŻO GATUNKÓW
OGRANICZONY DOPŁYW
DRYF EKOLOGICZNY (STOCHASTYCZNA WYMIANA GATUNKÓW)
ROŚLINOŻERCY I DESTRUENCI
MAŁO GATUNKÓW
OGRANICZONY DOPŁYW
DRYF EKOLOGICZNY (STOCHASTYCZNA WYMIANA GATUNKÓW)
PRODUCENCI:
Przestrzeń zasobów (ograniczona fizycznie): miejsce, energia, woda