Species abundance patterns Jan Klečka

Typy modelů (nejedná se o úplný výčet) 1) Statistické modely Log-series (Fisher et al. 1943) Log-normal (Preston 1948) 2) Niche oriented modely a) Deterministické - Geometric series (Motomura 1932) b) Stochastické (př. Tokeshi 1990) 3) Neutrální modely (př. Hubbell 2001)

Niche oriented modely (Tokeshi 1990, 1993, 1996, 1999)  Predikují species abundance pattern na základě procesů dělení nikového prostoru.  Pracují s náhodnou variabilitou.  První druh ve společenstvu zaujme nějakou část niky, další druhy obsazují buď určitou část zbytku, nebo „napadají“ niku už přítomného druhu a nějak se s ním o jeho niku rozdělí.  Pravděpodobnost, že nika bude invadována novým druhem závisí na její velikosti, nebo ne – to je základním rozdílem mezi jednotlivými modely.

DD = Dominance Decay MF = MacArthur Fraction – vychází z broken stick modelu (MacArthur 1957) RF = Random Fraction RA = Random Assortment – abundance jsou náhodné CM = Composite Model DP = Dominance Preemption

Fitování empirických dat  Potřebujeme opakovaná pozorování v čase či prostoru pro informaci o variabilitě.  Simulace – očekávaný pattern pro jednotlivé modely.  Testování – Monte Carlo test (viz. Mouillot et al. 2003).

Johansson et al. 2006: Oikos 114:27-36.

Neutrální model (Hubbell 2001)  Předpoklady: Všechny druhy mají stejnou per capita fitness, společenstvo je saturováno (konstantní počet jedinců).  Kompetice i další interakce jsou možné, nesmí však být asymetrické.  Počet druhů danného guildu v lokálním společenstvu a pattern abundancí je dán ekologickým driftem (demografickými procesy).  Význam pro lokální společenstvo má intenzita imigrace.  Velice úspěšný při fitování empirických dat.

Parametry modelu jejichž optimální hodnoty se hledají pomocí simulací: θ – Fundamental biodiversity number (závisí na rychlosti speciace) m – intenzita imigrace (míra izolace lokality)

Současný stav a perspektivy  Popisuje neutrální model správně mechanismy nebo produkuje pattern odpovídají empirickým datům jako artefakt?  Stochastické procesy i mezidruhové rozdíly určitě mají význam, je otázkou co a kdy je podstatné.  Snahy o teoretické propojení nikově orientovaného a neutrálního přístupu zatím nevýrazné, ale je to možné.  První krok k tomuto propojení udělal sám Hubbell (2001), další modely se objevují.

Základní literatura  Tokeshi M., 1990: Niche apportionment or random assortment: species abundance patterns revisited. J. Anim. Ecol. 59:  Tokeshi M., 1993: Species abundance patterns and cummunity structure. Advances in ecological Research 24:  Tokeshi M., 1996: Power fraction: a new explanation of species abundance patterns in species-rich assemblages. Oikos 75:  Tokeshi M., 1999: Species coexistence and: ecological and evolutionary perspectives. Blackwell Science, Oxford.  Hubbell S.P., 2001: The unified neutral theory of biodiversity and biogeography. Princeston Univeristy Press.  Ecology 87(6): – Special Feature – Neutral Community Ecology