Makroökologische Analyse großer floristisch-pflanzensoziologischer Datensätze - Möglichkeiten und Grenzen

Dissertation F. Goedecke, betreut durch Prof. Dr. E. Bergmeier und Prof. Dr. H. Kreft

Englischer Titel

Ecological analysis of large floristic and plant-sociological datasets - opportunities and limitations

Projektlaufzeit

2011-2018

Zusammenfassung

Diese Dissertation zeigt anhand von vier Studien Möglichkeiten und Grenzen für die Analyse von floristischen und pflanzensoziologischen Datensätzen auf. Gehölzarten, ihre isolierten Metapopulationen und ihre Vegetation werden im Mittelmeerraum bearbeitet, dabei beschränken sich die Arbeiten auf die Inseln Kreta und Sizilien. Im ersten Kapitel werden allgemeine Auswertungsmöglichkeiten, das Untersuchungsgebiet und die Ziele der Arbeit vorgestellt.

Die Studie im zweiten Kapitel bedient Aspekte der Pflanzenökologie und das gemeinsame Vorkommen von Gehölzarten auf Kreta. Für genaue Koordinaten von fast 9700 Funden von 37 Arten wurden Standortsangaben zu Geologie, Geomorphologie und Klima zusammengestellt. Die ökologischen Spektren der Standortsbedingungen wurden nach Ähnlichkeit klassifiziert, wodurch ökologische Artengruppen entstanden. Die Gruppen spiegeln abgrenzbare ökologische Einheiten in der kretischen Landschaft wider und stimmen teils mit Vegetationseinheiten aus der Literatur und Einheiten in Habitat-Handbüchern überein (EUNIS, Nature 2000, Europäische Vegetationsklassifikation). Damit erlauben die Ergebnisse einen Vergleich von pflanzenökologischen Spektren der regionalen Gehölzflora und deren Bezug zu Vegetationsmustern.

Das dritte Kapitel beschäftigt sich mit der Klassifikation von pflanzensoziologischen Aufnahmen von Platanus orientalis-Auwäldern; dadurch wurden zwei neue Pflanzengesellschaften beschrieben. Diese unterscheiden sich deutlich von einer früher beschriebenen Gesellschaft; für alle drei Assoziationen wurden die jeweilige Artenzusammensetzung, die Ökologie und die Verbreitung besprochen. Für 72 Platanenauwald-Bestände auf Kreta wurde zudem eine naturschutzfachliche Bewertung durchgeführt, nachdem negative Einflüsse und der Erhaltungszustand erfaßt wurden. Etwa ein Drittel der Bestände war in gutem Erhaltungszustand, 42 % hatten einen unzureichenden Zustand und die restlichen 24 % hatten einen schlechten Zustand; dabei waren Entwässerung, Wasserverschmutzung und Müll die entscheidendsten negativen Einflüsse. Die Studie zeigt ökologisch wie floristisch begründete Vegetationseinheiten in einem regional häufigen Vegetationstyp auf, welcher ernsthaft in seiner Ausdehnung und Habitatqualität bedroht ist.

Die Studie im vierten Kapitel stellt einen ökologischen Vergleich von Metapopulationen von Zelkova abelicea dar, einem endemischem Tertiärrelikt in den kretischen Bergen. Die Baumart tritt in isolierten Vorkommen in den Höhenlagen der wichtigsten Bergketten auf, wobei eine frühere genetische Untersuchung intraspezifische Unterschiede fand. Die mesophile Art ist im trockenen Osten hauptsächlich auf schattige Hänge beschränkt, während sie im Westen eine breitere Standortsamplitude einnimmt. Diese Unterschiede beeinflussen die Vorhersage von MaxEnt-Modellen zur Verbreitung der Art; sodaß die kleineren östlichen Vorkommen schlecht über Modelle vorhergesagt werden können, welche die Westpopulationen als Grundlage haben. Es wirken vielleicht Isolationseffekte, die eine (epi)genetische Differenzierung erklären könnten.

Das fünfte Kapitel umfaßt eine Studie bei der 12 Macchia-Arten untersucht wurden, die auf Kreta und Sizilien vorkommen. Fundpunkte von Arten und Umweltvariablen (Geomorphologie, Klima, Geologie) wurden in Modellen zur Vorhersage von Artverbreitungen verwendet, um letztere auf einer Insel zu trainieren und auf der jeweils anderen zu testen. Unterschiede in den standörtlichen Spektren der Arten hemmen die Extrapolation von Artenverbreitungsmodellen im Testgebiet. Arten mit sehr speziellen Standortspräferenzen ließen sich gut auf der jeweils anderen Insel vorhersagen, während Arten mit breiter Standortsamplitude schlechter zu modellieren waren. Methodische Probleme im Zusammenhang mit Extrapolationen werden besprochen. Wir geben zudem Hinweise zur Auswahl von Variablen und Einstellungen die bessere Modelle erlauben. Geringe Isolationsbarrieren und entsprechende genetische Uniformität für Küstenarten und Habitatfilterprozesse könnten an der Entstehung solcher Muster beteiligt sein.

Die Studien enthalten Beispiele für die Möglichkeiten und Grenzen bei der Auswertung von großen floristisch-pflanzensoziologischen Datensätzen, die im sechsten und letzten Kapitel zusammengefaßt und im Kontext verschiedener (ökologischer) Disziplinen erörtert werden; außerdem werden dort Analyseoptionen aufgezeigt die sich in der Region oder mit ähnlichen Datensätzen in Zukunft ergeben könnten.

Link zum Gesamttext der Dissertation

Publikationen im Rahmen des Projektes

Goedecke, F.; Bergmeier, E.: Ecology and potential distribution of the Cretan endemic tree species Zelkova abelicea. Journal of Mediterranean Ecology 16:15-26

Goedecke, F.; Jahn, R.; Bergmeier, E.: Quantified ecology and co-occurrence of Mediterranean woody species in a landscape context. Plant Ecology 219: 481–496, doi: 10.1007/s11258-018-0810-x.

Bergmeier, E.; Goedecke, F.: Platanus orientalis woodlands of Crete – diversity, distribution and conservation status. In: Achille, G. (ed) Scritti in onore di Franco Pedrotti. Collana Natura e aree protette 31: 29 - 45, TEMI, Trento.