Zwischen Naturschutz und Theoretischer Ökologie: Modelle zur ...

118 5 Dynamisches Multihabitatmodell – ein räumlich explizites Simulationsmodell
delle häufig Simulationsmodelle (Wiens 1995). Allerdings stellen z.B. die aktuellen
Arbeiten von Rohani et al. (1996), Kaneko (1998) oder Ruxton & Rohani (1999) eine
analytische Herangehensweise an räumliche Populationsmodelle vor. Bei ihnen stehen
Untersuchungen relativ einfacher räumlicher Modelle – sogenannter coupled map lattices
(CMLs, s. 5.2.1) – und Fragen von Chaos und Stabilität in räumlichen Systemen
im Vordergrund.
Räumlich explizite Simulationsmodelle bilden auch die Grundlage von Gefährdungsgradanalysen
(population viability analysis - PVA; Akçakaya 1992; Boyce 1992), die zur
Abschätzung der Überlebenswahrscheinlichkeit von Populationen durchgeführt werden.
Diese schließen demographische, genetische sowie räumliche Aspekte in die
Analyse ein (z.B. Lindenmayer et al. 1995; Akçakaya & Baur 1996; Akçakaya & Atwood
1997; Root 1998). Eine solche PVA ist auf Grundlage der innerhalb des Projektes
erhobenen Daten für C. dorsalis oder S. grossum im Drömling nicht durchführbar,
weil diese in erster Linie im Hinblick auf die Erstellung von Habitatmodellen
aufgenommen wurden.
Das Methodenkapitel in diesem Abschnitt dokumentiert die Entwicklung des Dynamischen
Multihabitatmodells. Beginnend mit einer kurzen Definition eines zellulären
Automaten in 5.2.1 folgt anschließend eine Einführung in das zugrundeliegende
populationsdynamische Leslie-Modell (5.2.2 und 5.2.3). Hierbei werden die „klassischen“
Analyseverfahren für den linearen und den nichtlinearen Fall vorgestellt
(5.2.2.2 und 5.2.3.1). Um die Analysen überschaubar zu halten, bleibt das Modell vergleichsweise
einfach. Für jeden Schritt werden zugleich die Einschränkungen der
gewählten Ansätze sowie Vorschläge zu Modellerweiterungen diskutiert. Nach einer
Darstellung des Ausbreitungsmodells (5.2.4), welches die einzelnen Elemente des zellulären
Automaten verbindet, wird abschließend die Zusammenführung der unterschiedlichen
Teilmodule erläutert (5.2.5). Das Ergebniskapitel gliedert sich in einen
analytischen Teil, der das lokale Modell betrifft (5.3), und in einen Teil, in dem die
Ergebnisse numerischer Simulationen vor allem für das räumliche Modell dargestellt
werden (5.4). Da die Diskussion der methodischen Ansätze größtenteils schon im
Methodenteil 5.2 abgehandelt wird, widmet sich die abschließende Diskussion dieses
Abschnitts eher dem theoretischen Aspekt, der sich aus den Simulationen des räumlichen
Modells erschließt (5.5).
5.2 Methodik
Realisiert wird das Dynamische Multihabitatmodell als zellulärer Automat bzw.
coupled map lattice (s. 5.2.1 und 5.2.5), dessen regelmäßiges zweidimensionales Gitter –
entweder ein künstliches Habitatmosaik oder eine reale Habitateignungskarte im
Rasterformat – die „Bühne“ der Populationsdynamik darstellt: für jede Zelle dieses
Gitters wird ein Matrixmodell zur Abbildung der Populationsdynamik aufgestellt
(Lefkovitch 1965; Caswell 1989; Di Cola et al. 1999). Die Modellparameter des
Matrixmodells hängen von der über Habitatmodelle ermittelten Habitatqualität der