Vorlesung 4 Flashcards
Grundmechanismen des Populationswachstums
Lokale Population: Abundanzdynamik
+ Natalität / Immigration
- Mortalität / Emigration
Überlebenstafel einer Heuschreckenpopulation
Popultationswachstum:
Adulte mit 25 Weibchen legt viele Eier werden im laufe der Entwicklung weniger es entstehen 68 Adulte davon 34 Weibchen, nächste Gerneration 4 mehr Weibchen,
darauffolgen wieder mehr etc…
Populationsökologische Modelle
- !ohne Biotisch Interaktionen!
- mit Dichtelimitierung
- mit Prädation: Lotka-Volterra Model
- -> Natalität/ Mortalität spielt eine Rolle
Exponentielles Populationswachstum
Erholungsphase Elephant, Schreikranich & Industrielle Revolution: Mensch
dN / dt = rN
Ressourcenverfügbarkeit und Intraspezifische Konkurrenz
Abundanzdynamik 2
ist exponentielles Wachstum auf Dauer möglich?
nope irgendwann kein Wachstum mehr laut Beobachtungen (Paramecium, Daphnia)
!mit Dichtelimitierung!
Population: dichteabhängiges Wachstum
Logistische Gleichung
Logistisches Wachstumsmodell
Rate ändert sich entlang der Kurve
- Wachstumsrate erhöht sich
- Maximale Wachstumsrate wird erreicht
- Wachstumsrate verringert sich
es folgt kein Wachstum mehr in Abhängigkeit von der Dichte (Umweltkapazität K)
dN / dt = rN x (K-N) / K
- exponentialles Wachstum ( Anstieg) : Term sehr nah bei 1
- logistisches Wachstum (verringertes Wachstum): Term sehr nah an o
Dichteabhängigkeit Ursachen
Bsp. Spatzen:
Geburtsrate nimmt ab aufgrund von Nahrungsknappheit
( Zahl Männchen ohne Territorium steigt, weniger Jungvögel werden flügge (flugfähig), weniger Vögel überleben Winter)
Dichteabhängigkeit: Mechanismen
- Natalität und Mortalität dichteabhängig
- nur M oder N
- realistisch: beide haben gewisse Bandbreite –> Bereich der Kapazitätsgrenze K
ist dichteabhängige Regulation universell? (Abundanzdynamik 2)
Dichteunabhägniges Wachstum
Begrenzung durch abitotische Faktoren
-Trockenheit
Populationswachstum ein Mix
Dichteabhängige und unabhängige Regulation
Mix aus unterschiedlichen Phasen , die unterschieldich beeinflusst werden
Populationsentwicklung und Lebensraumnutzung
Abundanzdynamik 3
Populationsdynamik und Verbreitung
–> Population von Lebnesraum abhängig
dichteabhängige vs dichteunabhängige Phase:
welche Form des Populationswachstums bietet die besten Chancen zur Persistent in dem jeweiligen Raum
Maximale Wachstumsrate : dichteunabhängig
Wachstumsrate verringert sich : dichteabhänig
Beziehung Lebensraumtyp und Regulation
Anpassund an dichteunabhängige Regulation:
Anpassung an dichteabhängige Regulation
Art 1: angepasst an dichtunabhängige Regulation –> abiotische Umwelt
Art 2: angepasst an dichteabhängige Regulation –> intraspezifische konkurrenz
–> somit können unterschiedliche Arten entstehen
- Ephemere Lebensräume oder Lebensräume die häufig und unvorhersehbar gestört werden
- Externe Steuerung: Dichte, bei der intraspezifische Konkurrenz eine Rolle spielt, wird nie erreicht
- stabile bzw vorhersehbare Lebensräume
- Interne Steuerung: Wachstum bis zur Kapazitätsgrenze führt zu intensiver intraspezifischer Konkurrenz
Vergleich der Selektionsvorteile
Eigenschaften: Reifezeit Lebensdauer Sterberate Nachkommen Reproduktion Beginn der Reproduktion Größe der Nachkommen Fürsorge
Lebensraum:
geströt: stabil:
kurz lang
kurz lang
meist hoch meist niedrig
viele wenige
meist einmal oft
früh spät
klein groß
keine intensiv
–> oft ein Mix
Popultaionsdynamik und Interspezifische Konkurrenz
Abundanzdynamik 5
- Nutzung oder Verteidigung einer Ressource durch ein Individuem schränkt deren Nutzbarkeit für ein anderes Individuum ein
- -> Vorraussetzung Ressourcenlimitierung
- -> Konsequenz reduzierte Fitness für beide Beteiligten
Frage: ist das überhaupt quantitativ fassbar?
Interspezifische Konkurrenz Modell
Ansatz: Nischenüberlappung wie bei Paramecien ( eine art stirbt aus)
Ausgangspunkt: logistische Gleichung
dN1/dt = rN1 x (K-N1)/K1
Idee: Individuen von Art 2 wirken wie zusätzliche Individuen von Art 1
dN1/dt = rN1 x (K-N2)/K1
–> dies senkt die Kapazitätsgrenze für Art 1
(In Abhängigkeit von der Konkurrenzstärke der Art 2)
dN1/dt = rN1 x (K-N1-a2N2)/K
a2N2 = Konkurrenzfaktor : Beispiel -a2= 1/3 bedeutet, 3 Individuen der Art 2 können ein Individuum der Art 1 verdrängen
Schlussfolgerung:
- Art 2 kann Art 1 verdrängen, wenn ihre Kapazitätsgrenze ermöglicht, dass sie mehr als die dreifache Dichte der Kapazitätsgrenze von Art 1 erreicht
- Art 2 kann Art 1 verdrängen, wenn K höher ist, als Art 1 durch ihre Ressourcenverbrauch vor dem Erreichen der eigenen K verdrängen kann
Graphische Darstellung
Bedingung 1 : K2> K1/a2
Bedingung 2 : K1K2/a1
–> bei allen Konstellationen der Dichte der beiden Arten unterhalb der roten Linie wird N1 verdrängt
–> Ausgang offen: Ergebnis hängt von den Bedingungen der Umwelt ab
Parasitoide
Brackwespen an bohrfliegen
Koexistenz der Brackwespen ist nicht möglich
