EKOSYSTEMY LĄDOWE 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
duŜa
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 zróŜnicowane!
– Często niezgodna z danymi empirycznymi
• MoŜe 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).
?
JW1
INTERAKCJE:
MIĘDZY POZIOMAMI TROFICZNYMI =
EKSPLOATACJA
WEWNĄTRZ POZIOMÓW =
KONKURENCJA
DRAPIEśCY
DUśO GATUNKÓW
OGRANICZONY DOPŁYW
ROŚLINOśERCY I DESTRUENCI
OGRANICZONY DOPŁYW
MAŁO GATUNKÓW
PRODUCENCI:
Przestrzeń zasobów (ograniczona fizycznie): miejsce, energia, woda
Slajd 23
JW1
Producentów moŜe byc mniej gatunków, bo nie ma pionowej interakcji w dół, z zasobami (nie ma koewolucji). Tylko poziomo (konkurencja) i w
górę (obronai ochrona). Wszędzie gdzie indziej jest więcejintterakcji stymulujacych koewolucję, dlatego drapieŜników musi bycnajswięcej.
January; 2010-04-15
DUśO GATUNKÓW
PRZESTRZEŃ NISZ – WYPEŁNIONA
GATUNKAMI
DRAPIEZCY
MODEL
BIOCENOZY
ZRÓWNOWAśONEJ
(NICHE-ASSEMBLY)
OGRANICZONY DOPŁYW
PRZESTRZEŃ NISZ – WYPEŁNIONA GATUNKAMI
ROŚLINOśERCY I DESTRUENCI
OGRANICZONY DOPŁYW
MAŁO GATUNKÓW
PRZESTRZEŃ NISZ – WYPEŁNIONA GATUNKAMI
PRODUCENCI:
Przestrzeń zasobów (ograniczona fizycznie): miejsce, energia, woda
DRYF EKOLOGICZNY (STOCHASTYCZNA
DRAPIEśCY
WYMIANA GATUNKÓW)
MODEL
BIOCENOZY
NIERÓWNOWAGOWEJ
(DISPERSAL-ASSEMBLY)
DUśO GATUNKÓW
OGRANICZONY DOPŁYW
DRYF EKOLOGICZNY (STOCHASTYCZNA WYMIANA GATUNKÓW)
ROŚLINOśERCY I DESTRUENCI
OGRANICZONY DOPŁYW
MAŁO GATUNKÓW
DRYF EKOLOGICZNY (STOCHASTYCZNA WYMIANA GATUNKÓW)
PRODUCENCI:
Przestrzeń zasobów (ograniczona fizycznie): miejsce, energia, woda