Assessing spatiotemporal predator-prey patterns in heterogeneous habitats

Zum besseren Verständnis von Interaktionen in Nahrungsnetzen und deren räumlicher Variation, ist es notwendig, die relative Bedeutung biotischer Interaktionen und der Heterogenität eines Habitats zu kennen. Die meisten Verfahren zur Analyse räumlicher Beziehungen gehen davon aus, dass abiotische Prozesse die Verteilung von Individuen mit gleicher Intensität in allen Bereichen eines Untersuchungsgebietes beeinflussen (Stationarität). Diese Vereinfachung kann in strukturell heterogenen Habitaten zur fehlerhaften Annahme von Räuber-Beute-Assoziation führen. In einem räumlich-expliziten Probenahmedesign wurden bodenaktive Linyphiiden, Lycosiden und epedaphische Collembolen entlang eines Wald-Wiese-Gradienten gesammelt und Veränderungen der räumlichen Beziehung über die Zeit analysiert. Paar-Korrelationsfunktionen, welche entweder auf Nullmodellen unter Annahme von Habitat-Homogenität oder Heterogenität basierten, wurden verglichen, um den relativen Beitrag biotischer Interaktionen und der Heterogenität eines Habitats zur Entstehung räumlicher Verteilungsmuster zu bewerten. Collembolen und Linyphiiden kamen unter Annahme eines homogenen Habitats aggregiert vor, ausschließlich Linyphiiden traten auch nach Berücksichtigung der räumlichen Heterogenität noch geklumpt auf. Ein ähnlich kontrastierendes Ergebnis wurde auch für räumliche Räuber-Beute-Muster festgestellt: unter Annahme von Homogenität traten Assoziation zwischen Räubern und Beute auf, unter Annahme von Heterogenität dagegen nicht. Ergebnisse aus zusätzlichen Nullmodellen, in denen entweder Räuber oder Beute-Positionen festgelegt waren, weisen auf eine aktive Vermeidung von Räubern durch Beuteindividuen hin, da Collembolen weniger häufig als erwartet in geeigneten Habitaten mit hoher Räuberdichte vorkamen. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass biotische Interaktionen einen großen Einfluss auf die räumliche Verteilung von bodenaktiven Räubern und Beute aus dem Zersetzersystem in Waldökosystemen haben. Dieser Einfluss bleibt jedoch unter Verwendung einfacher räumlicher Modelle, welche Habitat-Heterogenität ignorieren, unerkannt. Für ein besseres Verständnis von Räuber-Beute-Beziehungen in komplexeren Ökosystemen, wie Grünländern und Wäldern, ist deshalb die Verwendung von Modellen unter Berücksichtigung räumlicher Heterogenität unbedingt notwendig.