Über dieses Experiment
Lass zwei konkurrierende Populationen in einem gemeinsamen virtuellen Lebensraum wachsen. Lege im Phasenraum unterschiedliche Anfangshäufigkeiten fest, ändere die Interaktionsstärken und vergleiche Koexistenz, Verdrängung und die Abhängigkeit von den Anfangsbedingungen.
Lernziele
- Interpretiere Tragfähigkeiten und interspezifische Konkurrenzkoeffizienten.
- Setze Nullklinen mit dem Nullwachstum pro Kopf in Beziehung.
- Unterscheide zwischen einem positiven Gleichgewicht und einem stabilen Koexistenzzustand.
Anleitung
- 1Führe eine Simulation mit schwacher Konkurrenz durch und vergleiche die beiden Populationsverläufe.
- 2Klicke auf die Phasenebene, um ein weiteres Paar Anfangspopulationen festzulegen.
- 3Wähle starke Konkurrenz und wiederhole den Versuch mit entgegengesetzten Anfangsvorteilen.
- 4Setze eine Anfangspopulation auf null und prüfe, ob sie ohne Zuwanderung auftreten kann.
Das Modell
Annahmen
- Beide Populationen sind kontinuierliche Abundanzen in einem räumlich nicht aufgelösten Lotka-Volterra-Konkurrenzsystem. Geburten oder Todesfälle werden nicht zufällig gezogen.
- Der Solver verwendet über 50 Tage einen festen Zeitschritt von 0,01 Tagen und ein Runge-Kutta-Verfahren vierter Ordnung. Für die Wiedergabe werden Werte interpoliert.
- Die Tragfähigkeiten und Wachstumsraten bleiben innerhalb eines Versuchs konstant. Eine anfangs bei null liegende Population bleibt abwesend, da keine Zuwanderung stattfindet.
- Ein positiver Schnittpunkt der Nullklinen kann bei schwacher Konkurrenz stabil und bei starker Konkurrenz instabil sein. Die Koordinaten allein beweisen keine stabile Koexistenz.
- Blütensymbole stellen die Populationsgröße näherungsweise auf einer festen Skala von 1000 Populationseinheiten dar. Sie stehen weder für exakte Individuenzahlen noch für Bruchteile, die auf eine sich verändernde Tragfähigkeit normiert sind.
Im Unterricht ausprobieren
- Q1Warum kann starke Konkurrenz dazu führen, dass der Sieger von den Anfangsbeständen abhängt?
- Q2Warum verändert eine Änderung der Tragfähigkeit eine Nullklinie, noch bevor ein Versuch durchgeführt wird?
Häufig gestellte Fragen
Warum wird ein inneres Gleichgewicht nicht immer erreicht?
Bei starker wechselseitiger Konkurrenz kann es instabil sein, und ein kleiner Anfangsvorteil kann zum Ausschluss der anderen Art führen.
Zählen die Blüten tatsächliche Organismen?
Nein. Sie symbolisieren die kontinuierliche Populationsgröße aus den Differentialgleichungen.