Közösségek ökológiája

1. Közösségek ökológiája

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

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

4. A közösség szerkezete Ritka fajok Gyakori fajok fajszám egyedszámok a mintában

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

6. A közösség szerkezete • táplálkozási szerkezet • táplálkozási szintek • tápláléklánctáplélékhálózat

7. Csúcsragadozó Harmadlagos fogyasztó Másodlagos fogyasztó Elsődleges fogyasztó Elsődleges termelő Szárazföldi tápláléklánc Tengeri tápláléklánc

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

10. A közösség szerkezete

11. A közösség szerkezete • a tápláléklánc hosszának korlátai • milyen hosszú lehet egytápláléklánc • csomópontok láncolata

12. 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

13. 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)

14. 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...

15. 53.15

16. 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)

17. Kulcsfajok • Robert Paine kísérletea Pisasternevű tengericsillagot eltávolította egy sziklás tengerpartról • aPisasterkagylókat fogyaszt; a kagylók a tengericsillag hiányában túlszaporodtak, és kiszorították a többi gerinctelent

18. 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

19. 8 6 növényfajok száma 4 2 0 szittyó nélkül szittyó jelenlétében Szikes mocsár szittyó (Juncus) jelenlétében a szittyó gátolja a felszíni sófelhalmozódást, és hozzájárul a talaj oxigénben dúsulásához, így több faj számára teremt kedvező feltételeket

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

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

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

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

24. 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...)

25. Zavarás: gyakorisága erőssége

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

27. Zavarások • emberi zavarás • mezőgazdaság • fakitermelés • települések • közlekedés •  természetes élőhelyek feldarabolódása, elszegényedés

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

29. Elsődleges szukcesszió

30. 1941 1907 2 magcsákó stádium erdei deréce stádium 1 0 5 10 15 Kilometers 1860 Glacier Bay Alaska 1760 4 lúcfenyő stádium 3 éger stádium

31. 60 50 40 talaj nitrogén (g/m2) 30 20 10 0 pionír Dryas éger lúc szukcessziós stádium

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

34. 2 6 5 7 1,5 1 0,5 0 3 -0,5 1 2 4 -1 0 10 20 30 40 50 60 Rang Növényi szukcesszió stádiumai homoki gyepen (Margóczi 1995 után)

35. 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

37. Egyenlítő-pólus gradiens • Malayzia: 6 ha  711 fafaj • Michigan: 2 ha  10-15 fafaj • Alpok: 2 millió km2  50 fafaj • Brazília: 200 hangyafaj • Iowa: 73 hangyafaj • Alaszka: 7 hangyafaj

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

39. 180 160 140 120 fafajok száma 100 80 60 40 20 0 100 300 500 700 900 1,100 aktuális párologtatás (mm/yr) fák

40. 200 100 Vgerinces fajok száma (logaritmikusskálán) 50 10 0 1,000 500 1,500 2,000 potenciális párologtatás (mm/yr) gerincesek

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

42. 1,000 100 fajszám 10 1 0.1 1 10 100 103 104 105 106 107 108 109 1010 területnagyság (hektár)

43. Szigetnagyság és fajgazdagság szigetnagyság hatása távolság hatása MacArthur és Wilson modellje  szigetbiogeográfia

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

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

49. Közösségszerveződési szabályok

50. Közösségszerveződési szabályok