Экология СПРАВОЧНИК

Когда хищник должен покидать пятно, в котором исчерпываются ресурсы? — Способ максимизации общего поглощения энергии. — Предсказания на основе теоремы о пороговой ценности.[ ...]

Основное положение модели заключается в том, что питающийся оптимально хищник должен в течение периода добывания пищи максимизировать общую скорость получения энергии. При этом хищник будет максимизировать среднюю скорость получения энергии в целом за период питания. На самом деле получаемая энергия поступает неравномерно, потому что пища распределена отдельными пятнами и вследствие этого хищник будет периодически перемещаться от пятна к пятну; во время перемещения он не получает энергию. Но как только он окажется в кормовом пятне, он будет получать энергию в соответствии с зависимостью, изображенной кривыми на рис. 9.21, А. Вначале скорость получения энергии высока, но со временем, по мере истощения ресурса, скорость ее постепенно снижается. Конечно, скорость зависит от исходного количества ресурса в пятне (т. е. его продуктивности или выгодности) и от эффективности поведения и мотивации хищника (рис. 9.21, А).[ ...]

Рассматриваемую проблему можно сформулировать следующим образом: в какой момент хищник должен покинуть кормовое пятно? Если бы он покидал все пятна сразу, после того как попадал в них, то большую часть своего времени он тратил бы на перемещения между кормовыми пятнами и общая скорость добывания пищи была бы низкой. Следовательно, оптимальным должно быть некоторое промежуточное значение времени пребывания в пятне. Кроме того, по-видимому, ясно, что оптимальное время пребывания должно быть больше для более выгодных пятен и оно должно зависеть от выгодности среды в целом.[ ...]

Таким образом, оптимальным решением для консумента на рис. 9.21, Б будет уход из данного пятна в тот момент, когда скорость потребления пищи равна (определена с помощью касательной) наклону отрезка ОР, т. е. он должен покинуть кормовое пятно в точке Р. В действительности Чарнов, Паркер и Стюарт обнаружили, что консумент с оптимальным поведением должен покидать все кормовые пятна независимо от их выгодности при одной и той же скорости потребления пищи (т. е. при постоянной «пороговой ценности»). Такая скорость потребления задается наклоном касательной к средней кривой потребления (как на рис. 9.21, Б), и, таким образом, эта величина будет максимальной средней скоростью в целом для данных условий.[ ...]

Рассмотренная модель, следовательно, подтверждает положение о том, что оптимальное время пребывания должно быть больше в более продуктивных пятнах (рис. 9.21,Б). Кроме того, для наименее продуктивных пятен (где скорость потребления никогда не достигает величины наклона отрезка ОР) время пребывания должно равняться нулю. Из модели также следует, что все пятна должны использоваться до такой степени, что конечная скорость потребления в каждом из них будет одинаковой (т. е. «пороговая ценность» каждого пятна будет одной и той же); время пребывания в пятне должно быть более продолжительным в условиях, когда переход от одного пятна к другому занимает больше времени (рис. 9.21, Г); время пребывания в кормовом пятне должно быть больше в среде, которая в целом менее продуктивна (рис. 9,21, Д).[ ...]

Рисунки к данной главе:

Теорема о пороговой ценности. А. Когда хищник попадает в кормовое пятно, скорость получения им энергии вначале высока (особенно в высокопродуктивных пятнах или там, где высока эффективность добывания пищи хищником), но со временем, по мере того как пятно истощается, эта скорость падает. Кривая совокупного получения энергии достигает асимптоты. Б. Выбор возможностей для хнщннка. Сплошная кривая представляет собой совокупную энергию, полученную в пятне средней продуктивности, & — среднее время перемещения от одного пятна к другому. Скорость получения энергии (которая должна быть максимизирована) — это количество полученной энергии, отнесенное к общему времени, т. е. наклон отрезка, проведеииого из начала координат до пересечения с кривой. Как кратковременное (наклои= =£’кр/(</+5кр), так и длительное [наклон=£,дл(^-Ь5дл)1 пребывания хищника в кормовом пятне приводят к более низкой скорости получения энергии (меиь-