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Competição e Destruição de Habitat em Metapopulações - Roteiro no EcoVirtual
Será que a destruição de habitats afeta da mesma maneira espécies com habilidades competitiva e de colonização diferentes? Para explorar esta pergunta, vamos eliminar partes das manchas em nossa simulação de coexistência em metapopulações.
Usando um Tira-Manchas
Vamos partir do Coexistência em Metapopulações, para incluir a destruição de habitats como remoção de parte das manchas habitáveis. Assim, incluímos no sistema um competidor ainda mais forte, que indisponibiliza partes das manchas para as outras espécies. Ao transformar a paisagem para seu uso, o ser humano ocupa manchas e expulsa as outras espécies, nunca se extingue da mancha ocupada, e nem pode ser expulso pelas outras espécies. Um verdadeiro demônio darwiniano!1).
Para simular competição em metapopulações já tínhamos um argumento para especificar a fração de manchas removidas. Seu valor padrão (default) é zero. Como não especificamos outro valor nas simulações anteriores, este foi o valor usado, e nenhuma mancha foi removida.
Vamos começar com uma simulação sem destruição de habitat, em que temos coexistência das duas espécies. A espécie competitivamente inferior tem três vezes mais capacidade de colonização.
tmax=100, ncol=20, nrow=20, fi1=0.1, fi2=0.1, i1=0.3, i2=0.9, pe=0.15, D=0
O argumento D define a fração de manchas removidas.
- Experimente destruir 5% das manchas 2)
- Aumente a destruição de 10% até 40% das manchas, a intervalos de 5%
O gráfico apresentado contém linhas horizontais pontilhadas, que indicam a fração de manchas em equilíbrio para cada uma das espécies se não houvesse destruição de habitats. Investigue o efeito do aumento de destruição de habitat sobre a coexistência e fração de manchas ocupadas pelas espécies.
Faça o mesmo para um cenário em que só a melhor competidora permanece no sistema quando não há destruição de habitat e veja se a destruição de habitat pode levar à coexistência
DICAS
- desligue a animação da simulação, isso melhora o desempenho;
- aumente o número de manchas totais para evitar extinções estocásticas;
- aumente o tempo de simulação para se aproximar do equilíbrio do sistema;
- faça com que a $\frac{i_1}{i_2} > \frac{p_e}{i_1} $ para garantir a extinção da sp2 quando D = 0;
- ao mesmo tempo, faça que a diferença não seja muito grande ($\frac{i_1}{i_2} \approx \frac{p_e}{i_1} $), para verificar se pode haver uma mudança na coexistência quando D>0;
Perguntas
- Como a destruição de habitat afeta cada uma das espécies? Há diferenças importantes neste efeito?
- A destruição do habitat pode tornar possível a coexistência de espécies que sem a destruição não coexistiriam?
- Interprete estes resultados em termos biológicos.
Desafio
- Defina a expressão matemática do equilíbrio para as metapopulações com destruição de habitat
Note que nosso modelo é ligeiramente diferente do apresentado no livro do Stevens, nossa principal referência aqui. No nosso modelo as taxas de extinções das espécies são iguais. No livro, essas taxas podem ser diferentes o que complica a expressão do equilíbrio para a espécie pior competidora.
Referências
- Law, R. (1979) Optimal life-histories under age-specific predation. Am. Nat. 114, 399-417.
- Nee, S. and May, R.M. (1992) Dynamics of metapopulations: habitat destruction and competitive coexistence. Journal of Animal Ecology, 61:37–40.
- Stevens, M.H.H. (2009) A primer in ecology with R. New York, Springer.
caso tenha ficado intrigado com os resultados, veja a página 261 dessa última referência