Størrelsesasymmetrisk konkurrence - Size-asymmetric competition

Størrelsesasymmetrisk konkurrence refererer til situationer, hvor større individer udnytter uforholdsmæssigt større mængder ressourcer, når de konkurrerer med mindre individer. Denne type konkurrence er almindelig blandt planter, men findes også blandt dyr . Størrelsesasymmetrisk konkurrence skyldes normalt, at store individer monopoliserer ressourcen ved "præemission". dvs. at udnytte ressourcen, inden mindre individer er i stand til at få den. Størrelsesasymmetrisk konkurrence har store effekter på befolkningens struktur og mangfoldighed inden for økologiske samfund .

Definition af størrelse asymmetri

Ressourcekonkurrence kan variere fra komplet symmetrisk (alle individer får den samme mængde ressourcer, uanset deres størrelse, også kendt som scramble-konkurrence ) til symmetrisk størrelse i perfekt størrelse (alle individer udnytter den samme mængde ressource pr. Biomasseenhed) til asymmetrisk absolut størrelse ( de største individer udnytter alle de tilgængelige ressourcer). Graden af ​​størrelse asymmetri kan beskrives ved hjælp af parameteren θ i den følgende ligning med fokus på opdelingen af ​​ressourcen r blandt n individer i størrelserne Bj.

ri henviser til mængden af ​​ressource, der forbruges af den enkelte i i nærheden af ​​j. Når θ = 1, er konkurrence symmetrisk i perfekt størrelse, f.eks. Hvis et stort individ er dobbelt så stort som sin mindre konkurrent, vil den store person erhverve dobbelt så meget som den ressource (dvs. begge individer vil udnytte den samme mængde ressource pr. Biomasseenhed ). Når θ> 1 konkurrence er størrelse-asymmetrisk, f.eks. Hvis stort individ er dobbelt så stort som sin mindre konkurrent og θ = 2, vil den store person erhverve fire gange mængden af ​​den ressource (dvs. det store individ vil udnytte dobbelt så meget som ressource pr. biomasseenhed). Når θ stiger, bliver konkurrencen mere asymmetrisk og større planter får større mængder ressource pr. Biomasseenhed sammenlignet med mindre planter.

Forskelle i størrelse-asymmetri blandt ressourcer i plantesamfund

Konkurrence blandt planter for lys er størrelse-asymmetrisk på grund af dens retningsbestemmelse. Højere blade skygger nedre blade, men ikke omvendt. Konkurrencen om næringsstoffer ser ud til at være relativt størrelse-symmetrisk, selvom det er antaget, at en ujævn fordeling af næringsstoffer i jorden kan føre til størrelse-asymmetri i konkurrence blandt rødder. Intet vides om størrelses-asymmetrien i konkurrencen om vand .

Implikationer for plantesamfund

Forskellige økologiske processer og mønstre har vist sig at være påvirket af graden af ​​størrelse-asymmetri, f.eks. Rækkefølge , biomassefordeling , græsningsrespons , befolkningsvækst , økosystemets funktion, sameksistens og artsrigdom . Et stort bevismateriale viser, at artstab efter næringsberigelse ( eutrofiering ) er relateret til let konkurrence (5, 15, 16). Der er dog stadig en debat, om dette fænomen er relateret til størrelses-asymmetri af let konkurrence eller til andre faktorer.

Kontrasterende antagelser om størrelse-asymmetri karakteriserer de to førende og konkurrerende teorier inden for planteøkologi, R * -teorien og CSR-teorien . R * -teorien antager, at konkurrence er størrelsessymmetrisk og forudsiger derfor, at konkurrenceevne i naturen er resultatet af evnen til at modstå et lavt niveau af ressourcer (kendt som R * -reglen ). I modsætning hertil antager CSR-teorien, at konkurrence er størrelse-asymmetrisk og derfor forudsiger, at konkurrenceevne i naturen skyldes evnen til at vokse hurtigt og opnå en stor størrelse.

Størrelsesasymmetrisk konkurrence påvirker også adskillige evolutionære processer i relation til valg af egenskaber. Udviklingen af ​​plantehøjden påvirkes stærkt af asymmetrisk lyskonkurrence. Teori forudsiger, at planter kun under asymmetrisk let konkurrence vil vokse opad og investere i træproduktion på bekostning af investering i blade eller i forplantningsorganer ( blomster og frugter ). I overensstemmelse med dette er der bevis for, at plantehøjden øges, når vandtilgængeligheden øges, antagelig på grund af stigning i den relative betydning af størrelse-asymmetrisk konkurrence for lys. Tilsvarende kan investering i størrelse af frø på bekostning af deres antal være mere effektiv undermasymmetrisk ressourcekonkurrence, da større frø har en tendens til at producere større frøplanter, der er bedre konkurrenter. Størrelsesasymmetrisk konkurrence kan udnyttes til styring af plantesamfund, såsom undertrykkelse af ukrudt i afgrøderne . Ukrudt er et større problem for landmanden i tørre end i fugtige miljøer, i vid udstrækning fordi afgrøder kan undertrykke ukrudt meget mere effektivt undermåls-asymmetrisk konkurrence om lys end under mere størrelse-symmetrisk konkurrence under jorden.

Se også

Referencer