Räuber-Beute-Verhältnis nach Lotka-Volterra-Regeln

Einführung

• Entwickelt 1925 von Alfred J. Lotka (Chemiker) und Vito Volterra (Physiker/Mathematiker)
• Unabhängig voneinander entwickelt
• Drei Regeln zur Beschreibung der Populationsdynamik zweier Arten mit Räuber-Beute-Beziehung
• Voraussetzungen der Theorie:
  • Zwei Populationen mit Räuber-Beute-Beziehung
  • Großer Zeitraum
  • Keine weiteren Wechselwirkungen
  • Vernachlässigung biotischer und abiotischer Umweltfaktoren
• Praktische Anwendbarkeit in der Natur begrenzt

Erste Regel: Periodische Populationsschwankungen

• Populationsgrößen schwanken in periodischen Abständen
• Schwankungen abhängig von Anfangsbedingungen und Wachstumsrate der Population
• Beutepopulation erreicht zuerst das Maximum, räuberische Population folgt phasenverzögert
• Gründe für phasenverzögerte Schwankung:
  • Räuber frisst mehr als ein Beutetier
  • Unterschiedliche Fortpflanzungsstrategien (r-Strategen vs. K-Strategen)
    • Beutetiere (r-Strategen): Schnelle Fortpflanzung
    • Räuber (K-Strategen): Langsame Fortpflanzung

Zweite Regel: Konstanz der Mittelwerte

• Langfristige Beobachtung zeigt, dass Mittelwert der Populationsgrößen konstant bleibt
• Anfangsbedingungen unwichtig für den Mittelwert
• Durchschnittlich mehr Beutetiere als Räuber
• Konstanz der Mittelwerte bei Populationsgrößen

Dritte Regel: Störung der Mittelwerte

• Beispiel: Meteoriteneinschlag
• Beide Populationen verlieren den gleichen Anteil an Individuen
• Räuberpopulation bricht stärker zusammen, Mittelwert sinkt kurzfristig
• Beutepopulation erholt sich schneller, Mittelwert steigt kurzfristig
• Beutetiere profitieren kurzzeitig von der Störung

Zusammenfassung

• Drei Regeln zur Beschreibung des Räuber-Beute-Verhältnisses:
  • Erste Regel: Periodische Populationsschwankungen
  • Zweite Regel: Konstanz der Mittelwerte
  • Dritte Regel: Reaktion auf Störung der Mittelwerte
• Räuberpopulation erholt sich langsamer als Beutepopulation

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