Kzssgek kolgija Mit neveznk trsulsnak egy helyen klnbz

Közösségek ökológiája

Mit nevezünk társulásnak? • egy helyen különböző fajok • potenciális kölcsönhatásban • a közösség határait a kérdésfeltevés korlátozza – növényközösség – hangyaközösség – madárközösség – stb.

A közösség szerkezete • fajdiverzitás (sokféleség) – fajgazdagság – relatív tömegesség – megvalósuló kombinációk száma – fajszám meghatározásának nehézségei • mintanagyság • megtalálhatóság

fajszám A közösség szerkezete Ritka fajok egyedszámok a mintában Gyakori fajok

A közösség szerkezete A B C D 1. közösség A: 25% B: 25% C: 25% D: 25% 2. közösség A: 80% B: 5% C: 5% D: 10% a sokféleséget (diverzitást) egyrészt a fajszámmal, másrészt a fajpopulációk tömegarányainak egyenletességével mérjük

A közösség szerkezete • táplálkozási szerkezet – táplálkozási szintek – tápláléklánc táplélékhálózat

Csúcsragadozó Harmadlagos fogyasztó Másodlagos fogyasztó Elsődleges termelő Szárazföldi tápláléklánc Tengeri tápláléklánc

Egy biocönózis táplálkozási hálózata (trópusi esőerdő, El Verde, Puerto Rico)

A közösség szerkezete

A közösség szerkezete • a tápláléklánc hosszának korlátai – milyen hosszú lehet egy tápláléklánc – csomópontok láncolata

A közösség szerkezete • Tápláléklánc hossza – a legtöbb tápláléklánc viszonylag rövid, általában 5 -nél nem több kapcsolatot tartalmaz – két fő hipotézis van, amely azt magyarázza, hogy a tápláléklánc miért rövid

A közösség szerkezete • Energetikai hipotézis: a táplálkozási szintek közötti energiaáramlás nem hatékony (átlagosan 10% jut át egyik szintről a másikra); kevés energia maradna a “csúcsragadozónak” • ezért nincs tigrisevő madár nagyon nagy szervezetek a táplálékhálózat aljáról fogyasztanak (elefánt, bálna)

A közösség szerkezete • Dinamikus stabilitás hipotézis: a hosszú láncok kevésbé stabilak, mint a rövidek, mert a lánc alján lévő populációk ingadozásai a csúcsragadozó kipusztulásához vezetnének – az eddigi eredmények az energetikai hipotézis támasztják alá – a lánc hosszabb lehet, ha az alján bővülnek a készletek. . .

53. 15

Az egyes fajok hatása a közösségben • domináns fajok – vagy a leghatékonyabb kompetítor – vagy a leghatékonyabban kerüli el a predációt – (removal experiment táplálkozási közösségét borítja) • kulcsfajok – nem szükségszerűen tömegesek – (removal experiment táplálkozási közösségét borítja)

Kulcsfajok • Robert Paine kísérlete a Pisaster nevű tengericsillagot eltávolította egy sziklás tengerpartról • a Pisaster kagylókat fogyaszt; a kagylók a tengericsillag hiányában túlszaporodtak, és kiszorították a többi gerinctelent

Az egyes fajok hatása a közösségben • Ökoszisztéma mérnökök – az élőhelyi viszonyokat alakítják át, így más fajok számára kedvező vagy kedvezőtlen lesz a térésg – hód – Juncus gerardi

növényfajok száma 8 6 4 2 0 Szikes mocsár szittyó (Juncus) jelenlétében szittyó nélkül a szittyó gátolja a felszíni sófelhalmozódást, és hozzájárul a talaj oxigénben dúsulásához, így több faj számára teremt kedvező feltételeket

Közösség szabályzása • bottom-up • top-down ragadozó növényevő növény ásványi anyag

Közösség szabályzása • bottom-up • top-down ragadozó • biomanipuláció növényevő növény ásványi anyag

Zavarás hatása a közösségre • „ökológiai egyensúly” • nem-egyensúlyi közösségek

Zavarások • zavarás – diszturbancia • különböző erősségű és időtartamú hatás, amely megváltoztatja a közösséget, eltávolít belőle élőlényeket, és megváltoztatja a források hozzáférhetőségét • (tűz, vihar, árvíz, túllegeltetés, mezőgazdálkodás stb. ) • (vakondtúrás. . . )

Zavarás: gyakorisága erőssége

Zavarások • közepes zavarás hipotézis • gyakori kismértékű zavarás – fenntartja a nagyobb biodiverzitást – csökkenti az erős zavarás esélyét

Zavarások • emberi zavarás – mezőgazdaság – fakitermelés – települések – közlekedés – természetes élőhelyek feldarabolódása, elszegényedés

Ökológiai szukcesszió • egy ökotóp életközösségének fokozatos változás • elsődleges szukcesszió • másodlagos szukcesszió • szukcessziós folyamatok időtartama

Elsődleges szukcesszió

1941 1907 2 1 erdei deréce stádium 0 1860 magcsákó stádium 5 10 15 Kilometers Glacier Bay Alaska 1760 4 lúcfenyő stádium 3 éger stádium

60 talaj nitrogén (g/m 2) 50 40 30 20 10 0 pionír Dryas éger szukcessziós stádium lúc

Ökológiai szukcesszió • kapcsolat a korai és késői szukcessziós fajok között – facilitáció – inhibíció – tolerancia

Növényi szukcesszió stádiumai homoki gyepen (Margóczi 1995 után) 2 6 5 1, 5 7 1 0, 5 0 3 -0, 5 1 2 4 -1 0 10 20 30 Rang 40 50 60

A közösség diverzitását befolyásoló biogeográfiai faktorok Darwin és Wallace • a fajgazdagság az Egyenlítőtől a sarkok felé csökken • a fajgazdagság függ a szigetek méretétől és a szárazföldtől való távolságától

Egyenlítő-pólus gradiens • Malayzia: 6 ha 711 fafaj • Michigan: 2 ha 10 -15 fafaj • Alpok: 2 millió km 2 50 fafaj • Brazília: 200 hangyafaj • Iowa: 73 hangyafaj • Alaszka: 7 hangyafaj

Egyenlítő-pólus gradiens • evolúciótörténet – trópusi élőhelyek öregebbek – trópusokon hosszabb vegetációs periódus • klíma – besugárzás, hőmérséklet – hozzáférhető vízmennyiség (evapotranspiráció)

180 160 140 fafajok száma 120 100 80 60 40 20 0 100 fák 300 500 700 aktuális párologtatás (mm/yr) 900 1, 100

Vgerinces fajok száma (logaritmikus skálán) 200 100 50 10 0 gerincesek 1, 000 500 1, 500 potenciális párologtatás (mm/yr) 2, 000

Területnagyság hatása • ha minden más tényező azonos nagyobb területű közösségben több faj található faj-terület görbék

1, 000 fajszám 100 10 1 0. 1 1 10 103 104 105 106 107 108 109 1010 területnagyság (hektár)

Szigetnagyság és fajgazdagság szigetnagyság hatása távolság hatása Mac. Arthur és Wilson modellje szigetbiogeográfia

Szigetbiogeográfia • Egy szigetet benépesítő fajok számát két tényező határozza meg – az új fajoknak a szigetre bevándorlási rátája – a szigetet benépesítő fajok kihalási rátája

Közösségszerveződési szabályok • holisztikus és redukcionista szemlélet • szegecs és redundancia modell

Közösségszerveződési szabályok

Életközösségek és biodiverzitás • egy biocönózis működéséhez mennyi fajra van szükség? • van-e szükséges minimális fajszám? • • a fajok egyenértékűsége a fajok helyettesíthetősége a fajok redundanciája kulcsfajok (‘rivet – szegecs – hypothesis’)

• John Lawton „ökotronja” (állandó körülmények, különböző populációszám) • Sam Mc. Naughton szabadföldi vizsgálatai (legelő állatpopulációk száma) • David Tilman kísérletei (Lawtonéhoz hasonló szabadföldön) • fajgazdagabb biocönózisok primer produktivitása nagyobb, anyagenergiaáramlás hatékonysága jobb • az egyes fajkomponensek hatékonysága eltérő