Közösségek szünbiológiája 3. Táplálkozási hálózatok

Az előadások a következő témára: "Közösségek szünbiológiája 3. Táplálkozási hálózatok"— Előadás másolata:

1 Közösségek szünbiológiája 3. Táplálkozási hálózatok

2 Az őszi búza táplálkozási hálózatának vázlata (Jermy & Szelényi 1957)

3 Az ÉNY-i Atlanti óceán táplálkozási hálózatának vázlata (Lavigne 1992)

4 Bugacpusztai táplálkozási hálózat elnagyolt vázlata

5 Bugacpusztai táplálkozási hálózat elnagyolt vázlata

6 A bugaci táplálkozási hálózat vázlata

7 A bugaci táplálkozási hálózat vázlata (2)

8 A bugaci táplálkozási hálózat vázlata (3): csak a releváns kapcsolatok

9 A Tisza táplálkozási hálózatának elnagyolt vázlata

10 A Tisza táplálkozási hálózatának elnagyolt vázlata

11 A tiszai táplálkozási hálózat vázlata (2)

12 1. Alapfogalmak: a hálózat

13 1. Alapfogalmak: alapegységek
Semaphoront (Szelényi) Syntrophium (Balogh)

14 1. Alapfogalmak: alapegységek
„Trophic species”

15 1. Alapfogalmak: Szelényi egységei
Catena (Gazdaközösség) Catenarium (Tápnövényközösség)

16 1. Alapfogalmak: Szelényi egységei
Supersocion Presocium

17 1. Alapfogalmak: Cohen egységei
Clique Domináns clique

18 1. Alapfogalmak: Cohen egységei
Source food webs

19 1. Alapfogalmak: Cohen egységei
Sink food webs

20 2. Tulajdonságok: Láncok hossza (1)

21 2. Tulajdonságok: Láncok hossza

22 2. Tulajdonságok: Láncok hossza (2)
Hipotézisek a láncok hosszáról (1) Energetikai („a lánc tetejére elfogy az energia”) (2) Területi („a csúcsragadozónak egyre nagyobb területet kell bevadászni: 20 tag → teljes Föld”) (3) Optimális táplálkozási („túl hosszúak a láncok, mert a növényevőnek van a legtöbb tápláléka”) (4) Nagyság: (4a) A hosszú ragadozó lánc végén túl nagy lenne a csúcsfogyasztó;(4b) A hosszú parazita lánc végén túl kicsiny lenne a csúcsfogyasztó (5) Stabilitási (a hosszú láncok csökkentik a stabilitást: legtöbb esetben a csúcsragadozók veszélyeztetettek).

23 2. Tulajdonságok: Diverzitás

24 2. Tulajdonságok: Konnektivitás

25 2. Tulajdonságok: Konnektivitás és stabilitás
(1) MacArthur eredeti hipotézise (1957): nagyobb komplexitás – nagyobb stabilitás (2) Gardner & Ashby (1970) cikke: nagyobb komplexitás – kisebb stabilitás általában (3) May (1972) cikke: nagyobb komplexitás – kisebb stabilitás táplálkozási hálókon (4) May (1973) könyve: nagyobb komplexitás – kisebb stabilitás táplálkozási modelleken (5) Pimm (1982) könyve (deléció stabilitás) (6) Pimm (1984) cikke (általában a stabilitásról) (7) Polis & Winemiller (1996) ( a természetben a kép bonyolultabb)

26 2. Tulajdonságok: Konnektivitás és stabilitás különböző diverzitású láncokon

27 2. Tulajdonságok: Konnektivitás és stabilitás különböző hosszú láncokon

28 2. Tulajdonságok: Konnektivitás és stabilitás, különböző deléciók hatása

29 2. Tulajdonságok: Blokk-elrendeződés

30 2. Tulajdonságok: Blokk-elrendeződés

31 2. Tulajdonságok: Blokk-elrendeződés változása szukcesszióban

32 2. Tulajdonságok: Intervallum-hálók
Ragad ozó Zsákmány X(3) X(4) X(5) X(6) X(7) X(8) X(9) X(10) X(11) X(12) X(13) X(14) X(1) 1 X(2)

33 2. Tulajdonságok: Intervallum-hálók
Intervallum-hálók: a ragadozók átfedési viszonyai intervallum gráfokkal ábrázolhatók. A természetben gyakoribb, mint a véletlen szimulált hálókban, mert a ragadozók közötti niche-átfedés minimalizálódik Intervallum-háló Nem intervallum-háló

34 Intervallum-jelleg: Bugac (1)

35 Intervallum-jelleg: Bugac (2)

36 Intervallum-jelleg: Tisza

37 3. Szabályok: Csúcsragadozó/összes populáció arány

38 3. Szabályok: Összes populáció/ kapcsolat arány

39 3. Szabályok: Egyéb invariancia-elvek

40 (3) A táplálkozási hálózatokra vonatkozó invariancia elvek (“szabályok” Cohen 1988)
1. A ciklusok ritkák a kannibalizmus kivételével. 2. A láncok rövidek. 3. Az omnivorok statisztikusan ritkák. 4. Az omnivorok csak a szomszédos szinteken táplálkoznak. 5. A blokk-elrendeződés inkább habitatok között és nem habitaton belüli tendencia. 6. A zsákmány/ragadozó arány egynél nagyobb. 7. Az intermedier/összes és az alap/összes populációk arányai állandóak. 8. A kapcsolatok arányai (pl. alap/intermedier; intermedier/ csúcs-ragadozó stb.) állandóak és függetlenek a populációk számától. 9. A csúcspopuláció aránya az összes többi populációhoz állandó, 0.29 és 0.46 között változik. 10. A kapcsolat-populációszám arány állandó. 11. Az egyes populációk csak egy-két további populációval vannak kapcsolatban. 12. Az intervallum-hálók gyakorisága nagy.

41 A „szabályok” teljesülése

42 (4) Kulcsfaj-indexek

43 Jordán (2000, 2001) kulcsfaj-indexe
x populációval táplálkozók x populáció zsákmányai

44 A Jordán-féle kulcsfaj-indexek a bugaci táplálkozási hálózatban

45 A Jordán-féle kulcsfaj-indexek a tiszai táplálkozási hálózatban

46 A kulcsfaj-indexek rangsorrendje a két hálóban

47 5. Történeti mozzanat: a magyar iskolák potenciális szerepe

48