| dc.contributor.advisor | Kreft, Holger Prof. Dr. | |
| dc.contributor.author | Schrader, Julian | |
| dc.date.accessioned | 2019-07-03T08:48:42Z | |
| dc.date.available | 2019-07-03T08:48:42Z | |
| dc.date.issued | 2019-07-03 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/21.11130/00-1735-0000-0003-C150-8 | |
| dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.53846/goediss-7543 | |
| dc.language.iso | eng | de |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject.ddc | 333 | de |
| dc.subject.ddc | 577 | de |
| dc.title | Coral islands in West Papua: A model system for functional and taxonomic diversity and the resilience of isolated habitats | de |
| dc.type | doctoralThesis | de |
| dc.contributor.referee | Kreft, Holger Prof. Dr. | |
| dc.date.examination | 2019-06-17 | |
| dc.description.abstractger | Biologische Diversität auf Inseln wird durch eine Vielzahl geo-ökologischer Dynamiken beeinflusst. Diese Dynamiken sind relativ einfach zu beobachten, da Inseln geographisch begrenzt und häufig von kleinem Ausmaß sind. Diese einzigartigen Eigenschaften machen Inseln zu idealen Forschungslaboren und haben seit jeher als Inspiration Naturwissenschaftlern gedient, und viele Theorien in Ökologie, Evolution und Biogeographie wurden durch Inselforschung entwickelt. Trotz großer wissenschaftlicher Fortschritte in der Erforschung von Inseln fehlt jedoch nach wie vor ein umfassendes Verständnis über die zahlreichen ökologischen Vorgänge auf Inseln. Vor allem wie sich Biodiversitätsmuster zwischen räumlichen Skalen unterscheiden, welche ökologischen Prozesse Pflanzengesellschaften prägen und wie sich die Vielfalt funktioneller Artenmerkmale auf Inseln zusammensetzt, stellen offene Forschungsfragen dar.
Zentrales Ziel meiner Dissertation war es, die Artenvielfalt und die ihr zugrundeliegenden Mechanismen auf kleinen Inseln zu untersuchen. Meine Dissertation besteht aus fünf thematisch aufeinander aufbauenden wissenschaftlichen Kapiteln. In Kapitel 2 stelle ich eine neue Methode zur Messung von Blattflächen vor, die für die Analyse funktioneller Pflanzenmerkmale von großer Bedeutung war. In den Kapiteln 3-5 habe ich einen Datensatz von Baumgesellschaften auf 60 kleinen Inseln im Raja Ampat Archipel gesammelt und analysiert, um detaillierte ökologische Kenntnisse über lokale Muster und Prozesse der Artenvielfalt zu gewinnen. In Kapitel 6 habe ich einen globalen Datensatz zusammengestellt, der Informationen über das Vorkommen von Pflanzenarten und deren jeweiligen Wuchsformen für mehr als 5100 Arten auf 700 kleinen Inseln enthält.
Basierend auf dem Datensatz aus dem Raja Ampat Archipel habe ich den Einfluss räumlicher Skalen auf Biodiversitätsmuster und Art-Areal-Kurven gezeigt. Umweltfaktoren, die den Artenreichtum bestimmen, variierten zwischen räumlichen Skalen. Darüber hinaus haben die auf den Inseln vorkommenden Arten individuelle Umweltanforderungen, die mit den Inselflächen korrelieren und dadurch inselspezifische Artenpools ergeben. Die Artengesellschaften auf kleineren Inseln waren stärker von lokalen Limitierungsprozessen beeinflusst als die Gesellschaften auf größeren Inseln. Die lokalen Limitierungsprozesse waren auf eine Kombination aus deterministischen Verbreitungs- und Umweltfiltern zurückzuführen, die gleichzeitig, aber mit unterschiedlicher Intensität auf die Artengesellschaften wirken. Die Artengesellschaften auf kleineren Inseln waren geprägt durch Ausbreitungsbarrieren und begrenzte Verfügbarkeit von Nischen. Im Gegensatz dazu teilen sich die Arten auf größeren Inseln in eine Vielzahl verschiedener Nischen auf. Auf globaler Ebene variierte der Artenreichtum verschiedener Wuchsformen stark mit der Inselfläche und wurde zudem beeinflusst durch unterschiedliche Umweltfaktoren und die Isolation der Inseln.
In meiner Dissertation gebe ich neue Einblicke, die zeigen, wie sich Pflanzengesellschaften auf kleinen Inseln zusammensetzen. Pflanzengesellschaften auf kleinen Inseln werden durch eine Kombination verschiedener Selektierungsprozesse geprägt, die sich in ihrer Intensität zwischen den Inseln unterscheiden. Funktionale Merkmale der Arten und der Artenreichtum von Pflanzenwuchsformen erklären diese Prozesse besser als herkömmliche Diversitätsindices wie z.B. Gesamtmaße des Artenreichtums. Globale Datenbanken, die die Artverbreitung und funktionale Merkmale der Arten abdecken, können neue Erkenntnisse über biogeografische Muster liefern. Detaillierte Einblicke in die ökologischen Prozesse, welche Pflanzengesellschaften auf Inseln beeinflussen, ist von größter Bedeutung für den Erhalt der Biodiversität in einer zunehmend fragmentierten Umwelt. | de |
| dc.description.abstracteng | Biological diversity on islands is shaped by an interplay of geo-environmental dynamics that are relatively easy to observe, as islands have distinct boundaries and are often small in size. These unique characteristics of islands have inspired naturalist to their use as research laboratories. Islands have therefore influenced many theories in ecology, evolution, and biogeography. Despite great scientific advances in island research, however, we still lack comprehensive understanding of numerous aspects in island ecology. Open research questions are related to the effects of spatial scales on biodiversity, community assembly processes, and diversity of species forms and functions on islands.
The central aim of my thesis, which consists of five research chapters that consecutively build on each other, was to investigate species diversity patterns and assembly processes on small islands. In chapter 2, I present a new method to measure leaf area, which was crucial for the plant trait analyses. In chapters 3-5, I sampled and analysed a dataset of tree communities on 60 small islands in the Raja Ampat Archipelago to gain detailed ecological knowledge of local patterns and processes of species diversity. In chapter 6, I compiled a global dataset that contains information on plant species occurrences and their respective growth forms for more than 5100 species on 700 small islands to test for global patterns in growth form species richness.
Based on the Raja Ampat dataset, I showed that the species-area relationship strongly depends on the applied sampling scale. In addition, environmental factors that determined species richness differed between scales. Species occurring on these islands have specific environmental requirements, are linked to island area and form island-specific species pools. Species communities on smaller islands had a lower community completeness than those on larger ones. This observation was likely rooted in local limiting processes, acting more severely on smaller islands and thus preventing many species of the pool to establish. These local limiting processes can be attributed to a combination of non-random dispersal and environmental filters operating simultaneously, but with different intensity on island communities. Species communities on smaller islands were shaped by dispersal constraints and limited niche space. In contrast, communities on larger islands were governed by niche partitioning related to nutrient, light, and resource acquisition strategies. At a global scale, species richness patterns dissected into growth forms varied in their response to island area and were differentially affected by environmental factors and isolation.
My thesis provides new insights into the assembly of small islands communities. I show that small-island communities are shaped by a combination of environmental, population level, and species-level processes that differ in their intensity with island area. Functional trait-based approaches and species richness of plant growth forms better explained these processes than total measures of species richness. Global databases that cover species occurrences and functional traits can provide new insights into biogeographical patterns. Detailed ecological understanding of community assembly processes on islands is of paramount importance to conserve biodiversity in an increasingly fragmented natural world. | de |
| dc.contributor.coReferee | Bergmeier, Erwin Prof. Dr. | |
| dc.subject.eng | Ecology | de |
| dc.subject.eng | Biogeography | de |
| dc.subject.eng | Functional diversity | de |
| dc.subject.eng | Botany | de |
| dc.subject.eng | Species richness | de |
| dc.subject.eng | Islands | de |
| dc.identifier.urn | urn:nbn:de:gbv:7-21.11130/00-1735-0000-0003-C150-8-6 | |
| dc.affiliation.institute | Göttinger Zentrum für Biodiversitätsforschung und Ökologie (GZBÖ) | de |
| dc.subject.gokfull | Ökologie {Biologie} (PPN619463619) | de |
| dc.identifier.ppn | 1668577208 | |