Zwischen Naturschutz und Theoretischer Ökologie: Modelle zur ...

5.4 Simulationsergebnisse 149
Die Ausbreitung über die gesamte Simulationsfläche erfolgt mit unterschiedlicher
Geschwindigkeit. Diese ist davon abhängig, wieviele Individuen als Emigranten zur
Verfügung stehen. Eine hohe Fekundität führt zu einem schnelleren Erreichen
höherer Abundanzen, was zu einem höheren Anteil emigrierender Heuschrecken
und damit zu einer schnelleren Kolonisierung der Nachbarhabitate führt. Auch eine
hohe Ausbreitungsrate und eine hohe Habitatqualität haben diesen Effekt. Zusammenfassend
läßt sich sagen, daß eine hohe maximale Fekundität F max , eine hohe
Ausbreitungsrate m wie auch eine hohe Habitatqualität HSI (bzw. Kapazität der
Habitatzellen, vgl. 5.2.3) die Ausbreitung im Raum fördern.
5.4.2.2 Räumliche Musterbildung bei unstrukturierten Habitateignungskarten
Was passiert nach der Besiedlung der gesamten Simulationsfläche? Wie beim lokalen
Populationsmodell ist auch beim räumlichen System aufgrund der Dichteabhängigkeit
der Reproduktion eine komplexe Dynamik zu erwarten. Abhängig von den Simulationsparametern
sind stabile Gleichgewichte, stabile Zyklen und chaotisches
Verhalten festzustellen, und zwar sowohl für die einzelnen Lokalpopulationen als
auch für die Gesamtpopulation. Die Vielgestaltigkeit räumlicher Strukturen zeigen
Momentaufnahmen aus Simulationsläufen für zwei aufeinanderfolgende Jahre (Anfangsbedingung
und Rastereigenschaften s. 5.2.5.1). Zur Darstellung verwende ich
die Simulationsjahre 199 und 200, da zu diesem Zeitpunkt sich entweder ein Gleichgewicht
bzw. eine stabiler Zyklus eingestellt hat oder keine qualitativen Veränderungen
der Abundanzverteilungen mehr festzustellen sind (Abb. 5-19 und Abb. 5-20).
Die neben dem trivialen Fall – der Extinktion der Startpopulation und Nichtkolonisierung
der Fläche, die bei zu geringer Fekundität oder zu geringer Habitatqualität
auftreten kann – einfachste Variante zeigen Simulationen für geringe Werte von Fmax ,
z.B. Fmax = 40 Eier/Imago. Hier haben sämtliche Lokalpopulationen recht schnell
eine konstante Gleichgewichtsabundanz von 86 Imagines je Zelle aufgebaut. Unabhängig
von der Ausbreitungsrate m ergeben die Zu- und Abgänge sowie die eigenen
Nachkommen eine für alle Zellen identische und stabile Gleichgewichtspopulation.
Ein vielfältigeres Bild ergeben die Simulationen für Fmax = 60 Eier/Imago (Abb. 5-19).
Das entsprechende nicht-räumliche Leslie-Modell ohne Ausbreitung weist Oszillationen
in einem stabilen Zyklus mit der Periode zwei auf (Abundanzen: 69 und 135
Imagines). Auch die meisten Lokalpopulationen des räumlichen Systems zeigen
solche Oszillationen für dieselben Lebenstafelparameter. Allerdings treten diese in
Abhängigkeit von der Ausbreitungsrate räumlich strukturiert auf. Bei einer sehr
geringen Ausbreitungsrate von m = 0.05 schwingen die einzelnen Lokalpopulationen
mit der Periode zwei räumlich fein strukturiert. Bis auf den um die Startzelle in der
Mitte liegenden Bereich weist jede Zelle zwei Nachbarzellen mit phasenverschoben
oszillierender Imaginalabundanz auf (Abb. 5-19 A). Die Ausbreitung reicht nicht aus,
um ihre Dynamik zu synchronisieren. Für die Gesamtpopulation bedeutet dies sehr
gleichmäßige Verhältnisse, da sich die phasenverschobenen Fluktuationen der Lokalpopulationen
in der Summe ungefähr ausgleichen (s. Abb. 5-23 D).