Wykład 2 05.03.2009 r

Temat : Biogeograficzna teoria wysp i jej następstwa

Twórcy biogeograf teorii wysp :

Edward O. Wilson i Robert H. Macarthur - 1967 r.

R.H.Macarthur - amerykański ekolog , profesor Uniwersytetu w Pensylwanii .

Edward O. Wilson - entomolog „ojciec'' socjologi , prof entomologii na Harwardzie .

WYSPA - wg słownika geograf „ Wyspa to część lądowej pow Ziemi otoczona wodą (morza , jesiora , a nawet ramionami rzecznymi) o rozm mniejszych niż kontynent , ale większych niż rafa `'

Największa Grenlandia 2175 tys km .

za wyspy nie uznaje się ruchomych ławic piaszczystych , ani obszarów lądu zalewanych podczas przepływów .

Rodz wysp:

Przybrzeżne , kontynentalne , atole , wulkaniczne .

Grupy wysp połorzone blisko siebie tworzą ARCHIPELAG

WYSPA - z ekologicznego punktu widzenia fragment siedliska otoczony terenem o całkowicie odmiennym charakterze , nieprzyjaznych dla organizmów zamieszkujących wyspę np jezioro , kompleks leśny , pól , wód.

teoria odnosi się do wysp typowo oceanicznych , ale i lądowych

WYSPY KONTYNENTALNE - są położone niedaleko kontynentów z którymi były połączone przy końcu okresu lodowcowego np Medagaskar , Nowa Gwinea , Tasmania .

Wyspy oceaniczne są odległe od lądu , z którym nigdy nie były połączone np archipelag Malajski

Wyspy są szczególnym rodz pułapek , które zatrzymuje gat zdolne do rozprzestrzeniania się i skutecznej kolonizacji otoczenia.

Rośliny jako kolonizatory :

- wystarczy tylko kilka nasion , by zasiedlić nową wyspę

- nasiona i spory niektórych rośl mogą być przenoszone z wiatrem na odległ setek km

- niektóre owoce i nasiona przyczepiają się do piór migrujących ptaków

- nasiona niektórych rośl mogą kiełkować nawet po 2 tyg spędzonych w ukł pokarmowym zwierzęcia

- niektóre nasiona rośliny są przenoszone przez prądy morsk na znaczne odległ

np Wyspy Galapagos niemal cała flora z Poł Ameryki ok 380 przypadków kolonizacji , 60% za pośrednictwem taków

Zwierzęta :

- migracje ptaków

- niektóre bezkręgowce mogą być przenoszone z wiatrem na ogromne odległości

- pływające wyspy'' np powalone pnie drzew , duże nasiona roślin (orzechy kokosowe)

Przykład: wyspa Anguilla w Małych Antylach po dwóch huraganach w 1995r , na plaży znaleziono wiele pni drzew i 15 osobników iguany ziel , które przypłyneły na pniach z Gwadelupy.Podróż ta trwała ok 6 mies - 250km.

Liczba gat zamieszkujących wyspy zal od :

+ człowiek i jego działalność

+ wielkości pow wysp

+ topografii

+ odległ od obszarów zródłowych

+ bogactwa gatunkowego obszarów zródłowych

+ równowagi między tempem imigracji a ekstynkcji

Wielkość obszaru a liczba gatunków :

Liczba gat zasiedlających obszar wzrasta z jego wielk . Zależność taką można wykazać badając coraz większe obszary i wyznaczając liczbę gat , które na nich wyst , zwracając uwagę na nowo pojawiające się gat .

(S)

Liczba gat

Wielkośc obszaru (A)

S log

log A

A - w skali arytmetycznej (wielk wysp wzrasta proporcjonalnie) , przy logarytmicznej zależności będzie miała charakter liniowy

Zależność pomiędzy liczbą gat a wielk obszaru przedstawione graf z zast skali logarytm przyjmuje postać linii prostej .

W przypadku małych nieznaczny wzrost wielkości powoduje znaczną różnicę il gatunków . W przyp dużych wysp nie zauważa się takich róźnic .

Im wyspa większa tym więcej osobników poszczeg gat będzie się mogło na niej utrzymać , a zatem - tym mniejsze prawdopodobieństwo wymarcia gat . Wyspy większe - przy takim samym oddaleniu od lądu powinny utrzymać więcej gat niż wyspy małe .

••• Proces rozw cywilizacji prowadzi do fragmentacji krajobrazu , coraz silniej izolowane ruchliwymi ulicami , ogrodzeniami , pasmami zabudowy , liniami wys napięcia a więc powst warunki bardzo sprzyjające masowemu wymieraniu gat z drugiej str intensywna komunikacja sprzyja rozprzestrzenianiu się dość wąskiej grupy gat tzw - gatunki inwazyjne , które jeśli skolonizują nowy obszar wybierają z niego wiele rodzinnych i cennych atutów .

Życie na wyspach jest bardziej ryzykowne niż na lądzie . Na małych wyspach życie jest b ryzykowne niż na dużych . Efekty lokalnych katastrof mogą doprowadzić do zaniku wielu gat .

Rejony zródłowe - duże kompleksy przyrodnicze są bardziej bogate w gat niż małe wyspy .

Zgodnie z teorią Wilsona i Macarthura liczbę gat reprezentujących dany takson występujące na wyspie jest kształtowana przez :

1)procesy zanikania gat już osiedlonych

2)procesy imigracji nowych gat , które kolonizują wyspę

Między tymi procesami kształtuje się proces dynamicznej równowagi (łączy te 2 cechy)

Tempo procesu

Wymieranie

Imigracje

Liczba gatunków

S

Punkt w którym tempo imigracji gat jest równoważone przez tempo zanikania , wyznacza liczbę gat (S) , reprezentowaną daną grupą systemat wyst na wyspie .

W miarę wzrostu nowych gat na wyspie tempo napływu nowych kolonizatorów spada . Liczba gat zasiedlających wyspę wraz z liczbą gat już zamieszkałych .

Gatunki pionierskie - gat zdolne do zasiedlania nowych obszarów .

Wykres zależności między liczbą gat a tempem imigracji (a) i tempem wymierania (b) a rozmieszczeniem wyspy :

b1 - wyspa mała

b2 - wyspa duża

oraz odległ od kontynentu :

a1 - odległ mała

a2 - duża

tempo zanikania imigracja zanikanie

liczby gat a1 b1

b2

a2

liczba gat

Wyspy małe i izolowane charakt się mniejszą liczbą gat niż duże i słabo izolowane .

Tempo zanikania jest większe na wyspach mniejszych niż na większych . Tempo kolonizacji jest większe na wyspach bliższych lądu niż bardziej odległych .

W rezultacie procesów imigracji i ekstyncji kształt się pewien poziom równowagi liczby gat określonych gr systematycznych :

S = C • A ²

S - liczba gat C - stała zależna od spos mierzenia i charakteru grupy gat A - wielk wyspy Z - wykładnik określ zależność między liczbą gat i powierzchnią wyspy dla wszystkich taksonów jego wartości = 0,27

••••Teoria Wilsona i Macarthura znajduje powszechne zastosowanie w badaniach nad rozmieszczeniem komponentów biotycznych w zróżnicowanym krajobrazie . Najczęściej jako wyspy uznawane są :

- niewielkie powierzchnie leśne

- zadrzewienia i zakrzewienia w krajobrazie rolniczym i zurbanizowanym przestrzennie

Istnieją różnice pomiędzy prawdziwymi wyspami oceanicznymi a wyspami w krajobrazie (lądowe) :

- wyspy w krajobrazie nie są izolowane w takim stopniu jak wyspy oceaniczne

- na wyspach krajobrazowych wyst także gat pochodzące z sąsiednich siedlisk , gat wąsko wyspecjalizowane mają większe trudności w osiedlaniu się

Met Wilsona i Macarthura - jednocześnie wada czy zaleta :

Model ten nie bierze pod uwagę żadnych interakcji międzygat , pomija wymianę gat między wyspami , wpływ wielkości wyspy na tempo kolonizacji . Wpływ w oddaleniu od lądu na prawdopodobieństwo wymierania .

Miomo to podejmowane pózniej ulepszeniu tego modelu nie zmieniły zasad .

Zastosowanie modelu :

- w ekologii systemów lądowych , również w jej praktycznych aspektach .

---