Élőhelyfragmentáció

Szegélyek növekvő jelentősége

Méret és alak szerepe: 36/64=0,56 ; 8/1=8; 9/0

Alak szerepe Szegély nagyobb aránya Szegély kisebb aránya Megnövekedett ,,turnover” Alacsonyabb kolonizációs és emigrációs ráta Nagyobb demográfiai variabilitás

Az utak hatása 8,7 ha 8,7 ha 64 ha 8,7 ha 8,7 ha 4*8,7 ha = 34,8 ha ~ 2%-os területcsökkenés 50%-os csökkenés a hasznos élőhelyek méretében!

Mi a szegély? („táj” skála)

Természetes vs emberi szegély széles kis kontraszt természetes „áramlás” keskeny nagy kontraszt káros „áramlás”

Szegélyhatás: abiotikus és biotikus paraméterek változása két élőhely között általában nagyobb abu. és div. a szegélyben (mérsékeltövben) számos ellentmondó eredmény (vörösbegy)  szegélyhatás relatív a különböző szegélyhatások magyarázatát tehát a források (resource) eloszlása az egyik élőhelyen--szegélyben--másik élőhelyen adja “túlcsordulás” kiemelkedő élőhely kettős forrás “tömeghatás” bokor fészkelésre erdőn fészkel-mezőn tápl.

Szegélyhatások típusai Abiotikus szegélyhatások – környezeti tényezők megváltozása: fizikai környezet változása: mikroklimatikus változások kémiai környezet változása: kémiai komponensek vándorlása a szegélyen keresztül (pl. műtrágyák, herbicidek a szántóföld felől) Közvetlen biológiai szegélyhatások - A megváltozott környezeti tényezők (fizikai és kémiai) hatására bekövetkező biológiai változások: Fajok abundanciája és eloszlása

Szegélyhatások típusai Közvetett biológiai szegélyhatások – a fajközötti kapcsolatokban bekövetkező változások: predáció, parazitizmus, kompetíció, herbivória, pollináció, magdiszperzió, stb.

Abiotikus szegélyhatások Mikroklimatikus változások: hőmérséklet (levegő és talaj) levegő páratartalma talajnedvesség szélerősség fényviszonyok, stb. A hatások intenzitása és fontossága élőhelyspecifikus! A mikroklimatikus hatások általában a szegélytől 200 m távolságig érzékelhetők (de: pl. egy ausztrál esőerdőben a szegélytől 500 m-re is kimutathatók voltak).

Abiotikus szegélyhatások Mikroklimatikus szegélyhatásokat módosító faktorok: orientáció, kitettség meghatározza a szegélyre érkező fényösszeget; minél kisebb a közvetlen napsugárzásnak való kitettség, annál kisebb a szegélyhatás (pl. északi kitettségű szegélyeknél a mikroklimatikus szegélyhatások mérsékeltebben jelentkeznek) fiziognómia befolyásolja az aljnövényzetet elérő fény mennyiségét; a legkisebb laterális védelemmel rendelkező szegélyek esetében tapasztalható a legintenzívebb szegélyhatás

Hőmérséklet Aszfalt út Földút Babérlombú erdő Tűlevelű erdő Van szegélyhatás Tűlevelű erdő Nincs szegélyhatás Delgado et al 2007

Fényintenzitás Mindkét élőhelytípusban van szegélyhatás Delgado et al 2007

Közvetlen biológiai szegélyhatások A növényzet struktúrájának változása a megváltozott fizikai környezet hatására: Erdőszegélyben bekövetkező vegetációs változások: fás szárú vegetáció denzitása lombkorona záródása cserjeszint borítása liánok denzitása újulat denzitása növényzet növekedési sebessége lombkorona károk (biotikus és abiotikus) mennyisége mortalitás (tüzek megnövekedett gyakorisága, vagy a nagyobb szélerősség következtében)

Élőhelyspecifikus!

Közvetlen biológiai szegélyhatások A fajkompozíció változása Erdőszegélyben bekövetkező kompozícionális változások: zárterdei fajok eltűnése gyors növekedésű pionír fajok, valamint gyom karakterű fajok felszaporodása mindenevő állatok és nagy testű növényevők felszaporodása a szegélyekben Szegélykedvelő fajok: Opportunista Jó alkalmazkodóképesség Jó diszperziós képesség

Megnövekedett fényerősség Közvetett biológiai szegélyhatások A fizikai és kémiai környezetben, valamint a vegetáció struktúrájában bekövetkező változások hatást gyakorolhatnak a fajok közötti kapcsolatok dinamikájára. Egy példa erdőszegélyre: Megnövekedett fényerősség Sűrűbb növényzet jobb fészkelőhely több herbivor rovar Fészkelő madarak nagyobb abundanciája és diverzitása predációs ráta növekedése Fészekaljpredáció növekedése

Streghtened insectivory in a temperate fragmented forest Gonzalez-Gomes, P.I., Estades, C.F., Simonetti, J.A., 2006. - Oecologia 148: 137-143. Közép-Chile Maulino forest Kísérleti elrendezés: Összefüggő őshonos erdőterület, az ezt körülvevő fenyőültetvény, valamint 10 erdő fragmentum (0.5 ha-tól 5ha-ig változó terület) vizsgálata Vizsgált paraméterek: Madarak abundanciája és fajgazdagsága (pontszámlálás 50 db 50 m sugarú körben) Madarak táplálkozási intenzitása (5 perces megfigyelések: táplálkozó madarak száma, táplálkozási idő, préda megfogási ráta) Predációs ráta (gyurmahernyó kihelyezése 40 random kiválasztott ponton mind a három élőhelytípusban (120 pont összesen) magoncokra és felnőtt faegyedekre 15-ös csoportokban)

Eredmény Magasabb madárabundancia és predációs ráta a fragmentekben! Fekete oszlop: teljes madárabundancia és fajszám, valamint predációs ráta a felnőtt fákon Fehér oszlop: rovarevő madarak abundanciája és fajszáma, valamint predációs ráta a magoncokon Magasabb madárabundancia és predációs ráta a fragmentekben!

Szegélyekre adott ökológiai válaszok Ries, L. et al 2004. Ecological responses to habitat edges: Mechanism, models, and variability explained.- Annu.Rev.Ecol.Evol.Syst. 35:491-552

Szegélyhatások hatótávolsága egy amazóniai esőerdőben Laurence, W.F. & Birregard, R.O. 1997. Tropical forest remnant ecology, management and conservation of fragmented communities. – The University of Chicago Press

20 20

Nádas belsőt is tartalmazó nádfolt 15-20 méter sugárnál kezdődik! sűrű közepesen sűrű ritkás alacsony magas közepes vékony vastag közepes víz nádas

5-10-15-20-25-30-35-40

5-10-15-20-25-30-35-40

5-10-15-20-25-30-35-40

5-10-15-20-25-30-35-40

Magyarázat kis térléptékben (pl. 1x1 m pixel) van különbség sz-b, sz jobb (sűrűbb=több herbivor (táplálék) és jobb búvóhely) => van szegélyhatás nagy léptékben (pl. 50 x 50 m pixel) nincs különbség => nincs szegélyhatás más mechanizmus: napi mozgás ill. territórium választás

Nádi tücsökmadár

Szegély és viselkedés Schultz, C. B. and Crone, E. E. 2001 Szegély és viselkedés Schultz, C.B. and Crone, E.E. 2001. Edge-mediated dispersal behavior in a prairie butterfly. – Ecology 82: 1879-1892. Fender boglárka (Icaricia icarioides fenderi), préri élőhely, veszélyeztetett (12 préri folt, 3-4000 pld); lepkék befogása, lehűtése, majd elengedése nem a tápnövényen, 20s-ként illetve leszállásoknál helyzetét zászlóval megjelölni;

csillagfürt

A szegélyhatás tehát: fajspecifikus függ a térskálától függ a szegély struktúrájától befolyásolja a viselkedést ===> FORRÁS ELOSZLÁS Ennek többek között a következménye a szegély szélességének variabilitása (pl. szarvas: 6 km, nádiposzáták: 5 m).

Esettanulmány Intenzív () és extenzív (●) gyepek mezei pacsirta sűrűsége – természetközeli puszta fragmentálása!! Mezei pacsirta sűrűsége Élőhely szegélyek hossza

Ganéjtúró dögbogarak Amazóniában Esettanulmány Ganéjtúró dögbogarak Amazóniában Klein, B.C. 1989. Effects of forest fragmentation on dung and carrion beetle communities in central Amazonia. – Ecology, 70:1715-1725 Bogarak gyűjtése mesterségesen kialakított 1, ill 10 ha-os erdőfoltokban, összefüggő erdőben és tisztáson (3 db minden élőhelytípusból). Kísérleti fragmentumok kialakítása 2-6 évvel korábban, fragmentumok közti távolság <350 m Gyűjtés talajcsapdával egyenletesen elosztva az élőhelyeken; 288 csapdázási nap

Ganéjtúró dögbogarak Amazóniában Esettanulmány Ganéjtúró dögbogarak Amazóniában Klein, B.C. 1989. Effects of forest fragmentation on dung and carrion beetle communities in central Amazonia. – Ecology, 70:1715-1725 Eredmény: 55 faj, 15 genus Kisebb fragmentum: kevesebb faj kisebb egyedszámmal, kisebb lebomlási sebesség Magyarázat: ürülék forrását jelentő gerincesfajok megfogyatkozása megváltozott mikroklíma hatására a lárvák kifejlődési körülményei nem ideálisak a kisméretű populációk a véletlen demográfiai fluktuációk révén is kipusztulhatnak

Esettanulmány Fészekaljpredáció Robinson, S.K. et al 1995. Regional forest fragmentation and the nesting success of migratory birds. – Science 267: 1987-1990 Szétdarabolódott erdei élőhelyen nagyobb mértékű fészekparazitizmus és fészekrablás Megfigyelt neotrópusi vándorpárok 80%-a fészekrablás miatt veszítette el a tojásait. A többi énekesmadár pár 2/3-a a gulyajárók utódait nevelte fel sajátjai helyett.

Esettanulmány: Fészekaljpredáció Robinson, S.K. et al 1995. Regional forest fragmentation and the nesting success of migratory birds. – Science 267: 1987-1990

Fészekaljpredáció – utak szerepe Esettanulmány Fészekaljpredáció – utak szerepe Pescador, M., Peris, S. 2007. Influence of roads on bird nest predation: An experimental study in the Iberian Peninsula. – Landscape and Urban Planning 82:66-71 720 db műfészek egyenletesen elosztva a három úttípusra HT = road with high traffic density, MT = road with medium traffic density, LT = road with low traffic density. Distances: 1 = 0–5 m, 2 ≥ 5–25 m, 3 ≥ 25–100 m, 4 = more than 100 m.

Fészakaljpredáció Meta-analízis Batáry, P., Báldi, A., 2003. Evidence of an edge effect on avian nest succes. – Conservation Biology 18:389-400 Keresés irodalmi adatbázisokban (Ecology Abstract, Biosis, ISI) Összesen 64 kísérlet kiválasztása, melyekben mérték a fészekaljpredációt, és amelyek információt tartalmaznak a szegélytől mért távolságról.

Fészekaljpredáció - összegzés A fészekaljpredáció csökken az élőhely szegélyétől a belseje felé haladva (szegélyhatás behatolása az élőhely belsejébe: 50 m, 150 m?). Jelentős variabilitás a fészekaljpredációban a tájképi jellemzők (nyílt, vagy erdős táj), a szegély élőhely típusa (lombhullató erdő, tűlevelű erdő, trópusi erdő, mező, mocsár, stb.) és a szegéllyel szomszédos élőhely típusa (erdő, szántóföld, víztest, különböző forgalmú utak stb.) alapján.

Nem a sárga vagy a zöld, hanem a fekete dominál a tájban! Szegély uralta tájak.

Szegélyek uralta tájban hasonló (sőt ugyanazon) fajok fordulnak elő ugyanakkor az eltűnő „belső” élőhelyek fajai eltűnnek  biotikus homogenizáció

Szegélyhatás ====> táji heterogenitás homogén heterogén

szegélyhatás TÁJ homogenizáció fragmentáció korai szukc, generalisták (zavarás tűrés), jó diszperzió fragmentáció ~ szegélyek TÁJ folt-szegély-mátrix homogenizáció fragmentáció frag. => emberi jelenlét => homog.