Räumlich explizites, individuen-basiertes Simulationsmodell pflanzlicher Konkurrenz

Peter Stoll , Jakob Weiner (KVL, Denmark), Helene Muller-Landau (Princeton University, USA), Amal Jasentuliyana (State University, New York), Elke Müller (University of Bern), Toshihiko Hara (Hokkaido University, Japan)

ZOI steht für "Zone of Influence"

Wir entwickelten ein räumlich explizites, individuen-basiertes Konkurrenzmodell für Pflanzen basierend auf überlappenden Einflusszonen. Die Pflanzen werden als zweidimensional grösser werdende Kreise modelliert, wobei die Fläche eines Kreises die Ressourcen, die ein Individuum zur Verfügung hat, darstellt. Die Fläche wird allometrisch zur Biomasse in Beziehung gesetzt. Die Individuen konkurrieren um Ressourcen sobald ihre Einflusszonen überlappen. Die Grössenabhängigkeit der Konkurrenz wird durch unterschiedliche Aufteilung der Ressourcen in den Überlappungszonen modelliert: bei asymmetrischer Konkurrenz erhält das jeweils grösste Individuum alle Ressourcen, während bei symmetrischer Konkurrenz die Ressourcen der Überlappungszone gleichmässig unter den Individuen aufgeteilt werden. Das Quellprogram des Modells ist für Forschende frei verfügbar (ZOIcode.txt). Alles was wir verlangen ist ein entsprechendes Zitat bei der Publikation der Resultate.

Mit dem Modell bearbeiten wir zwei Projekte und untersuchen die:

Effekte der Dichte, des räumlichen Musters und der Grössenabhängigkeit der Konkurrenz auf die Grössenvariabilität in simulierten Populationen

Effekte der Grössenabhängigkeit der Konkurrenz und morphologischer Plastizität auf Biomasse-Dichte Beziehungen bei Pflanzen.

Wir benutzen das Modell um Effekte der Grössenabhängigkeit der Konkurrenz auf die dichteabhängige Mortalität (Selbstausdünnung) zu untersuchen und testen die theoretischen Vorhersagen experimentell mit "Phytochrom blinden" Arabidopsen. Diese zeigen gegenüber Wild-typen eine verminderte morphologische Plastizität und daher asymmetrische Konkurrenz.

Publikationen

Stoll P & Bergius E (2005) — Pattern and process: competition causes regular spacing of individuals within plant populations — Journal of Ecology 93: 395–403

Stoll P, Weiner J, Muller-Landau H, Müller E & Hara T (2002) — Size symmetry of competition alters biomass-density relationships — Proceedings of the Royal Society of London B - Biological Sciences 269: 2191–2195

Weiner J, Stoll P, Muller-Landau H & Jasentuliyana A (2001) — The effects of density, spatial pattern, and competitive symmetry on size variation in simulated plant populations — American Naturalist 158: 438–450