Zwischen Naturschutz und Theoretischer Ökologie: Modelle zur ...

170 5 Dynamisches Multihabitatmodell – ein räumlich explizites Simulationsmodell
5.5.2.2 Räumliches Modell / DMHM
Die von mir durchgeführte Kopplung der Modelle ähnelt dem zellulären Automaten
von Darwen & Green (1996). Bei diesem wird die Populationsdynamik durch ein einfaches
logistisches Modell und die Ausbreitung durch einen Diffusionsansatz realisiert.
Von den eher theoretisch ausgerichteten (Hanski 1999) coupled map lattice-
Ansätzen bei Bascompte & Solé (1994; 1998), Rohani et al. (1996), Rohani & Ruxton
(1999) oder Ruxton & Rohani (1999) unterscheidet es sich dadurch, daß die Lokalpopulationen
durch ein stadienstrukturiertes Leslie-Modell charakterisiert werden.
Eine alternative Möglichkeit, Leslie-Modelle räumlich zu verknüpfen, stellen die
„multiregionalen Modelle“ von Rogers (1966; 1985) dar. Sein Ansatz kann aber dazu
führen, daß durch die Zusammenfügung der Leslie-Matrizen einzelner Patches eine
sehr große und schwer zu handhabende Matrix entsteht.
Eine realistischere Ausgestaltung des räumlichen Modells betrifft z.B. den Aspekt der
Verknüpfung der Lokalpopulationen durch die Ausbreitung. Durch eine Vergrößerung
der Nachbarschaftsradien und veränderte Nachbarschaftsbeziehungen (Moore
statt von-Neumann) können die Ausbreitungsdistanzen an die spezifischen Charakteristika
und empirisch ermittelte Verteilungen angepaßt werden. Damit sollte dann
auch eine adäquate Anpassung der räumlichen und zeitlichen Auflösung verbunden
sein. Qualitative Veränderungen der Ausbreitungscharakteristik einer Art – etwa das
u.U. dichtegesteuerte Auftreten makropterer und flugfähiger Exemplare (Schumacher
1980) – können ebenfalls integriert werden. Die Existenz von Dispersionsbarrieren
oder Ausbreitungsschienen (Grabenrandstrukturen im Drömling) kann hinreichend
über den Parameter Habitatqualität im Modell abgebildet werden (s. 5.4.2.5). Durch
die Untersuchung der Auswirkung von Trittsteinkonfigurationen wird in 5.4.2.5 die
Frage der Konnektivität wieder aufgegriffen (z.B. Fahrig 1991; Lindenmayer & Possingham
1996b; Clarke et al. 1997; With et al. 1997; McIntyre & Wiens 1999). Ähnlich
den Ergebnissen bei Gardner et al. (1987; 1989) ist ein starker Einfluß der
räumlichen Konfiguration auf die Besiedlungsdynamik festzustellen. Eine engere
Einbeziehung der Ergebnisse aus der Habitatkonnektivitätsanalyse (Abschnitt 4)
wäre wünschenswert.
5.5.3 Diskussion der Analysen
5.5.3.1 Stabilitätsanalyse des nicht-räumlichen Modells
Das hier verwendete nicht-räumliche Modell ist recht einfach gehalten und kann so
mit den „klassischen Verfahren“ der Stabilitätsanalyse – Linearisierung des Systems
in der Nähe der stationären Zustände und Analyse der Jacobimatrix (vgl. Beddington
1974) – untersucht werden. Aufgrund seiner Nichtlinearität weist es bei bestimmten
Parameterkombinationen eine komplexe Dynamik auf: das System kann stabile
Gleichgewichte, stabile Oszillationen oder chaotisches Verhalten mit Zyklen beliebiger
Periodizität oder aperiodischer Natur annehmen. Diese Komplexität ist bekannt.
Bereits in den frühen Arbeiten von May (1974) und May & Oster (1976) zu dichte-