1 Predáció populációdinamikai hatása Def.: olyan szervezet, amely a zsákmányát, annak elfogása után, megöli és elfogyasztja. (Ellentétben: herbivor, parazitoid, ahol késleltetett a hatás, de ezekre is a valódi predátor szabályai érvényesek.) Fő kérdés: van-e hatása a ragadozónak a zsákmány populáció méretére/dinamikájára? Példák: 1. jelentős hatás a magmortalitásra, de pop.din. hatás nincs Ulex europeus Új-Zélandon. A magpredátor az Apion ulicis ormányosbogár. Szentesi-Állatökológia-Predáció

2 2. a ragadozó csak látszólag van kapcsolatban a zsákmány populáció dinamikájával 3. Biológiai védekezés: a predátor teljes mértékben szabályozza a zsákmány populáció dinamikáját. A Jakab- lepke (Tyria jacobaeae) és a Jakab- aggófű (Senecio jacobaea) A Cyrtobagous salviniae ormányosbogár által, a Salvinia molesta vízigyomtól megtisztított vízfelület. Szentesi-Állatökológia-Predáció

3 4. A ragadozó részt vesz a zsákmány populáció méret szabályzásában (csatolt oszcilláció) A predációs modell elméleti alapjai Alfred J. Lotka (1925) és Vito Volterra (1926) - (szorzatos L-V hányados alapú modellek) Feltételek a) Matematikai modell I. L-V egyenlet (a zsákmány populáció változása predáció hatása alatt): A kanadai hiúz elterjedése Szentesi-Állatökológia-Predáció

4 Zsákmány hiányában a ragadozó populáció éhezik: II. L-V egyenlet (a ragadozó populáció változása zsákmány elérhetősége esetén): Funkcionális válasz: a’N Numerikus válasz: fa’N A ragadozó rendelkezik: r-el és f-el b) Grafikus modell Zéró növekedési izoklinek BELSŐKVÁZI szaporodási ráta r varianciája f-ben jelenik meg! Nyilak iránya és mérete!! Szentesi-Állatökológia-Predáció P-t fejezzük ki N-t fejezzük ki

5 Az egyensúlyi pontokat megkapjuk, ha Működés A két izoklin összetolásával csatolt oszcilláció keletkezik. A rendszer változásának irányát a vektorok mutatják. Kezdés a bal alsó sarokban, mozgás az óramutató járásával ellen- tétes irányban. Vektorok Populációk száma: 2x2 Az első ragadozó és zsákmány populáció A második ragadozó és zsákmány populáció Szentesi-Állatökológia-Predáció

6 Zavarásokat követően újabb neutrális oszcillációra áll át Időben: neutrális stabilitás Populációk száma: 3x2 Szentesi-Állatökológia-Predáció „Realisztikus” A valóságban ilyen nincs, stabil határciklushoz tart

7 Közelítés a valósághoz: realisztikus izoklinek A stabilitás vizsgálatok ragadozó-zsákmány rendszerekben. Növekedik a stabilitás: 1. Ragadozó önkorlátozása esetén (lásd fenn, a D eset) 2. Ha a zsákmány izoklin menedékes (lásd fenn) 3. Táplálékváltás esetén 4. Alternatív stabilis állapotok esetén 5. Ha ragadozók/herbivorok között interferencia van 6. Ha a zsákmány belső szaporodási rátáját növeljük Csökken a ragadozó-zsákmány rendszer stabilitása 1. Ha növekedik a ragadozó kvázi szaporodási rátája 2. Ha növekedik a zsákmány eltartóképesség Szentesi-Állatökológia-Predáció Ragadozó: DZsákmányZsákmány: menedékes

8 Ragadozó-zsákmány ciklusok 1. Laboratóriumi kísérletek Utida Huffaker kísérlete „egyszerű” … … és heterogén környezetben Heterospilus sp. Callosobruchus sp. Typhlodromus sp. Eotetranychus sp. Szentesi-Állatökológia-Predáció

9 2. Természetben végzett kísérletek A hiúz-sarki nyúl ciklus (9-11 év) A ciklus résztvevői: sarki nyúl (Lepus americanus), hiúz (Lynx canadensis), a nyúl táplálékai (pl. Betula pumila), fajdok, mókusok, ürgék stb., mint alternatív zsákmányok, más predátorok (kojot, róka, farkas, rozsomák, ragadozó madarak) A boreális erdő táplálkozási hálózatának legfontosabb elemei. A vastag nyilak azokat a kapcsolatokat jelentik, amelyek a sarki nyúl populációját közvetlenül befolyásolják. Szentesi-Állatökológia-Predáció

10 1. Keith-modell (1983): szekvenciális Indukált növényi védelem 2,5 év regenerációs idő 2. Krebs et al. (1995): tritrofikus Kísérlet: 1 km 2 -es parcellák Kezelések: 1. biomassza növelése NPK trágyázással 2. ragadozó kizárás elektromos kerítéssel 3. nyúletetés 16%-os fehérje granulátummal 4. ragadozó kizárás + nyúletetés 5. érintetlen kontroll Eredmények: 2. 2x növekedés 3. 3x növekedés x növekedés Ragadozó Nyúl fajd Növény Ragadozó Nyúl Növény Szentesi-Állatökológia-Predáció A kísérleti terület egy része az elektromos kerítéssel, télen. Megfigyelések és következtetések Kísérlet