Szigetbiogeográfia

1

A tapasztalat szerint:

Általános összefüggése: , ahol C taxonra,abundanciára és lokalitásra jellemző állandó, A a terület mérete és z (linearizált formában) az egyenes meredekségét (a kolonizáció sebességét) és a sziget topográfiai heterogenitását jellemzi ⇒ logS = logC + zlogA

KolonizációExtinkció (kihalás)(Elvándorlás)

Mi a sziget?

zCAS =

Aritmetikus tengelyen Logaritmikus tengelyen

Szentesi-Állatökológia-Szigetbio

A szigetbiogeográfiai történéseket magyarázó elméletek:

A habitatdiverzitás elmélete (Lack 1969)A fajszám emelkedik a terület méretével, de ugyanakkor a „habitatok száma” is növekedik ⇒ KÉT TÉNYEZŐEGYÜTTHATÁSA!!pl. tavak mérete és halfajok számának növekedése (DE: a

habitatok száma is növekedett)

El kell választani a kettő hatását egymástól. (Lásd később.)

Fitofág rovarokA növényfaj elterjedtsége és architekturális komplexitása

együtt hat!

2

David Lack

Egyetlen génusz

Szentesi-Állatökológia-Szigetbio

A fitofág rovarfajok száma 28 észak- és dél-amerikai Opuntia fajon.

Saspáfrány

Terület-hatás egyedül Habitat-hatás egyedül

3

Egyensúlyi fajszám elmélet (MacArthur és Wilson 1967)A fajszámot az immigráció és a kihalás egyensúlya határozza meg.

Predikciók az ábra alapján:

•A fajszám többé-kevésbé konstans időben

•Folytonos fajkicserélődés (turn-over) van

•A nagyobb szigeteken több faj van

•A távolság növekedésével a fajszám csökken (távolabbi célpont)

Robert MacArthur

Edward Wilson

Szentesi-Állatökológia-Szigetbio

Hogyan működik az egyensúlyi fajszám elmélet?

A kolonizáció és kihalás egyensúlyi fajszámot (S*) eredményez. Ha a fajszám csökken (S’), akkor kolonizációs (kék vonal és nyíl), amennyiben növekedik (S’’), akkor a kihalás (piros vonal és nyíl) jut érvényre.

Az elmélet értelmében a szigetméret a kihalást, a távolság pedig a kolonizációt határozza meg. A kihalás nagyobb a kisebb szigeteken, a kolonizáció kisebb a távoli szigetekre. A kettő eredőjeként az ábra bal oldalán bekeretezett részben látható sorrendben mutatkozik a változások sebessége.

4

Szentesi-Állatökológia-Szigetbio

5

A területhatás és habitat-hatás szétválasztásaKísérletes megközelítés (Simberloff 1976)

TERÜLETHATÁS!

Daniel Simberloff

A mangrove szigetek méretének csökkentése fizikailag (lefűrészeléssel) történt. Az 1. és 2. sziget esetében 2-2 alkalommal, a 3. szigeten csak egyszer.

Szentesi-Állatökológia-Szigetbio

6

A terület-fajszám egyenesek meredeksége nagyobb szigeteken

z-értéke: szigetek 0,2-0,4 – szárazföldek: 0,1-0,2 (tranziens fajok!)

Fajtelítettség (távoliság hatása)

De: alacsonyabb a fajszám! Lásd az Y-tengely metszéspontot.

Okok a szigethatásbankeresendők:•Izoláltság•Kisebb habitat diverzitás•Nagyobb fajkihalási valószínűség

Módszer: a Pápua Új Guinea közvetlen közelében lévő szigeteken lévő madárfajok számát 100 %-nak tekintjük. Húzunk egy körívet 10000 km-re és a hasonló méretű szigeteken lévő madárfajok számát a fajforrás közelében lévők %-ában kifejezzük.

CÉLPONT!

Szentesi-Állatökológia-Szigetbio

7

Fajkicserélődés (faj turn-over) (Simberloff és Wilson 1969)

1. Kezelés előtti felmérés2. Mangrove –szigetek elgázosítása (metil bromiddal)3. Figyelik a visszatelepülés (újrakolonizáció) sebességét és

az eredetihez képest kialakuló fajösszetételt

A fajszám kb. 200 nap után megegyezik a gázosítás előttivel, de az összetétel eltér! (Diszperziós képesség, véletlenszerűség.)

Szentesi-Állatökológia-Szigetbio

8

Evolúciós („kolonizációs”) elméletAz evolúció sebességét vizsgálja (fajkeletkezés)

Amorpha fruticosaÉ-Amerikából 1720 óta: 0 faj.

Kb. 500Drosophila-faj Hawaii-nBehurcolt

növényfajok kolonizációja a lokális fajkészletből.

Két eset lehetséges:

a) Az új növény „beleillik” egy fitofág tápnövény körébe; b) a fitofág mutációval gazdaváltást hajt végre.

A Darwin-pintyek radiációja a Galápagos szgk-en

Szentesi-Állatökológia-Szigetbio

Fragmentáció (területfeldarabolódás)

A feldarabolódás kezdete.Pl. egy erdei út létesítése.

A fényviszonyok megváltoznak. Másodlagos szukcesszió kezdődik. Sok lokálisan idegen faj telepszik meg, a fajösszetétel megváltozik.

Megkezdődik az invazív elemek behatolása az erdő széli sávjába. Kialakul egy ökoton.

9

Szentesi-Állatökológia-Szigetbio

10

Természetvédelmi biológia

Folyosók (korridorok) – ugyanitt hatolnak be negatív hatások isTerület-kerület arányFajvesztés (megváltozó élőhely ill. habitat méret)Effektív populáció méret (nincsenek mágikus számok!)Természetvédelmi területek: több kisebb (folyosóval összekötve),

vagy egy nagyobb?

Erdei madárfajok populációinak kihalása kezdeti populáció méret és a rendelkezésre állóhabitat méretefüggvényében, Braziliában. A kihalás nagyobb mértékű és meredekebb lefutású a kisebb területekre szorulófajok esetében.

Erdőfragmentáció (világos foltok) az Amazon mentén, Manaus közelében. A vörös szín a csupasz talajt jelzi. A fragmensek mérete 1 és 140 km2 között.

Szentesi-Állatökológia-Szigetbio