Zwischen Naturschutz und Theoretischer Ökologie: Modelle zur ...

172 5 Dynamisches Multihabitatmodell – ein räumlich explizites Simulationsmodell
Bei einfacher lokaler Dynamik werden also komplexe räumliche Muster erzeugt und
sichtbar, wenn diese Dynamik mit räumlich eingeschränkter Ausbreitung (und/oder
Interaktionen) verknüpft ist. Hanski (1999) hält dies für die grundsätzlich neue
Erkenntnis, die mit der Modellierung durch rasterbasierte Modelle verbunden ist.
Die Ergebnisse der Untersuchung zur räumlichen Dynamik und Stabilität lassen sich
wie folgt zusammenfassen:
• Die Dynamik der Lokalpopulationen wird vor allem durch die Stärke der Dichteabhängigkeit
der Reproduktion bestimmt (Abb. 5-22 und Abb. 5-23). Die Größe
stabiler Lokalpopulationen oder die Extrema der auftretenden Oszillationen entsprechen
den durch das nicht-räumliche Modell vorgegebenen Schwankungsbreiten
(Abb. 5-19 bis Abb. 5-23). Die Abb. 5-19 bis Abb. 5-21 verdeutlichen, daß
die Ausbreitung nach Überschreiten einer kritischen Ausbreitungsrate m, die von
Fmax abhängt, zu einer Synchronisation der lokalen Dynamiken führen kann (vgl.
Ranta et al. 1998; Ranta et al. 1999; Ruxton & Rohani 1999). Diese Synchronisation
– d.h. über die gesamte Simulationsfläche bzw. große Teile von ihr phasengleich
fluktuierende Lokalpopulationen – bedeutet für die Gesamtpopulation, daß sie
mit z.T. sehr großen Amplituden oszilliert (Abb. 5-21 C & D; Abb. 5-23 D & E).
• Für die dort berücksichtigte spezielle Ausgangssituation zeigen Abb. 5-19 und
Abb. 5-20 die mit der Synchronisation durch zunehmende Ausbreitungsraten
verbundene Abfolge räumlicher Muster: fein strukturiert – grob strukturiert –
synchronisiert. Abb. 5-21 zeigt parallel zu Abb. 5-20 die mit zunehmendem m
verbundene Vergrößerung der Amplitude der Oszillation der Gesamtpopulation.
• Ob und für welche Ausbreitungsraten die Synchronisation erreicht wird, ist von
der Stärke der Dichteabhängigkeit der Reproduktion abhängig. Bei geringen
Werten von Fmax reicht eine geringe Ausbreitungsrate (Abb. 5-23 D & E), bei
hohen Fmax-Werten wird sie gar nicht erreicht (Abb. 5-23 F). Im letzten Fall
gleichen sich die stark oszillierenden Lokalpopulationen in der Summe aus, und
die Oszillationen der Gesamtpopulation sind auf einen vergleichsweise engen
Bereich beschränkt (Abb. 5-23 F).
• Wie die Abb. 5-23 A bis C verdeutlichen, ändert sich die prinzipielle Stabilität
nicht in Abhängigkeit von m (vgl. Rohani et al. 1996) Bei chaotischer Dynamik
der Lokalpopulationen sind gewisse „Fenster“ mit eingeschränkter Dynamik zu
erkennen (Abb. 5-23 B & C).
Die Startparameter wie Anzahl und Position(en) der anfänglich besiedelten Habitatzellen
sowie die Größe der Startpopulation(en) beeinflussen zwar das Erscheinungsbild
der emergierenden räumlichen Strukturen und die Zeitdauer bis zu ihrer Ausbildung,
ihre Existenz hängt aber nicht von ihnen ab. Auch haben die Anfangsbedingungen
keinen Einfluß auf die generelle Stabilität der Modelle, wie der Vergleich der
verschiedenen Bifurkationsdiagramme zeigt (s. Lokalpopulation: Abb. 5-22 A und
Abb. A5-5 A; Gesamtpopulation: Abb. 5-22 B, Abb. 5-24 B und Abb. A5-5 C). Die
beobachteten räumlichen Muster und oben diskutierten Stabilitätsbedingungen