| dc.contributor.advisor | Balkenhol, Niko Prof. Dr. | |
| dc.contributor.author | Pflüger, Femke | |
| dc.date.accessioned | 2020-08-21T08:25:12Z | |
| dc.date.available | 2020-08-21T08:25:12Z | |
| dc.date.issued | 2020-08-21 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/21.11130/00-1735-0000-0005-1461-7 | |
| dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.53846/goediss-8165 | |
| dc.language.iso | eng | de |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject.ddc | 570 | de |
| dc.title | Advancing our understanding of animal dispersal and functional connectivity in human-altered landscapes: conceptual considerations and their empirical and simulation-based demonstration | de |
| dc.type | doctoralThesis | de |
| dc.contributor.referee | Balkenhol, Niko Prof. Dr. | |
| dc.date.examination | 2019-12-17 | |
| dc.description.abstractger | Abwanderung, definiert als die Bewegung eines Individuums von seinem Geburtsort
zu einem neuen Ort, an dem es sich niederlassen und fortpflanzen kann, ist ein wichtiger Bestandteil ökologischer und evolutionärer Prozesse. Indem es die Dynamik und Verbreitung von Populationen und genetischer Vielfalt beeinflusst, trägt das Abwandern von Individuen entscheidend zur Arterhaltung bei, insbesondere in Arten, die in anthropogenen Landschaften leben und durch den Verlust und die Fragmentierung ihres Lebensraums bedroht sind.
Die erfolgreiche Erhaltung einer Art erfordert zum einen ein umfassendes Verständnis von dem zugrundliegenden Verhaltensprozess der Abwanderung und zum anderen verlässliche Indikatoren, die den negativen Einfluss von Lebensraumverlust und Fragmentierung frühzeitig anzeigen. In vielen Studien, die sich mit dem Einfluss von Landschaftscharakteristiken auf die Abwanderung befassen, werden jedoch meist vereinfachte Annahmen hinsichtlich des Abwanderungsprozesses und der Komplexität an Landschaftseinflüsse gemacht. Das kann dazu führen, dass fehlerhafte oder unvollständige Schlussfolgerungen darüber getroffen werden, inwieweit die Landschaft einen Einfluss auf die Abwanderung und die daraus resultierende Verbreitung von
Populationen und genetischer Vielfalt hat. Die Dissertation befasst sich daher einerseits mit der Integration verhaltensökologischer Aspekte in Analysen, welche die kausale Beziehung zwischen Landschaftscharakteristiken und Abwanderung untersuchen. Andererseits umfasst die Arbeit die Bewertung von alternativen Frühwarnindikatoren und wie diese im Artenschutz praktische Anwendung finden könnten.
Nach einer generellen Einleitung in das Forschungsthema in Kapitel 1, zeigt Kapitel 2 unter Verwendung von Ressourcenselektionsfunktionen und Ähnlichkeitsmaßen, wie die Verbreitung von wiedereingeführten Braunbären (Ursus arctos) in den zentral-europäischen Alpen durch verschiedene Landschaftsfaktoren beeinflusst wird. Die Qualität eines Lebensraumes sowie ähnliche Landschaftsbedingungen wie am Geburtsort sind wichtige Faktoren für die Entscheidung eines Braunbären, sich an einem neuen Ort niederzulassen. Die Ergebnisse zeigen, dass es wichtig ist, verschiedene Hypothesen über den Einfluss der Landschaft in Abhängigkeit von den drei einzelnen Phasen der Abwanderung (Emigration, Bewegung, Immigration) zu testen, um die entscheidenden Landschaftsfaktoren zu identifizieren, die die Verbreitung einer Art bestimmen.
Kapitel 3 befasst sich mit der konzeptionellen und analytischen Integration von verschiedenen Landschaftsfaktoren basierend auf den drei Phasen der Abwanderung in landschaftsgenetischen Studien. Lokale Landschaftsfaktoren sowie Faktoren, die sich zwischen dem Geburtsort und dem neuen Ort befinden, können gemeinsam in Metapopulationskonnektivitäts-Indizes integriert werden, wodurch deren relativer Einfluss auf die resultierende Verbreitung genetischer Vielfalt bestimmt werden kann. Die Berücksichtigung mehrerer Landschaftseinflüsse in der Landschaftsgenetik könnte somit eine gesamtheitliche Bewertung darüber erlauben, wie die Abwanderung und Verbreitung von Individuen und ihrem genetischen Material von der Landschaft beeinflusst wird.
In Kapitel 4 werden Individuen-basierte Simulationen verwendet, um die zeitliche Entwicklung von genetischer Vielfalt und Abundanz unter kontinuierlichem Lebensraumverlust zu untersuchen. Genetische Diversität, genetische Differenzierung sowie Abundanz zeigen ein nicht-lineares Verhalten gegenüber dem Verlust an Lebensraum, bei dem es zu rapiden Veränderungen nach Erreichen eines kritischen Schwellenwertes kommt. Da sich die negativen Effekte von Lebensraumverlust zuerst in den genetischen Daten manifestieren bevor Effekte auf die Abundanz detektiert werden können, könnten genetische Daten verlässliche Frühwarnindikatoren für bevorstehende Aussterbeprozesse darstellen und die Effektivität von Arterhaltungsmaßnahmen erhöhen.
Kapitel 5 diskutiert zusammenfassend die Ergebnisse der einzelnen Kapitel unter Bezugnahme des aktuellen Forschungsstandes. Die Ergebnisse dieser Arbeit können dazu beitragen, Abwanderungsverhalten in heterogenen und anthropogenen Landschaften umfassender zu verstehen und vorherzusagen sowie dem Aussterben von Arten entgegenzuwirken, die aufgrund von Verlust und Veränderung ihres Lebensraumes bedroht sind. | de |
| dc.description.abstracteng | Dispersal, the movement from a natal site to a new breeding site, is a key process in ecology and evolution. By determining the dynamics and distribution of populations and gene flow among them, dispersal is essential for species persistence, especially for species in human-dominated landscapes threatened by habitat loss and fragmentation.
Effective conservation management requires on one side an in-depth understanding of individual dispersal behavior and on the other side indicators that reliably specify negative environmental effects on dispersal prior to extinction. However, simplified assumptions are made on the behavioral process of dispersal and on the complexity of environmental influences. This could lead to false or incomplete conclusions to what extent the landscape is influencing dispersal and resulting distributions of populations and genetic variation. The thesis therefore deals with an integration of behavioral ecology into analyses on landscape-dispersal pattern relationships and examines the potential of reliable early-warning indicators for conservation.
After a general introduction into the research context in chapter 1, resource selection functions and resemblance measures are used to illustrated in chapter 2 how different environmental factors are shaping the distribution of reintroduced brown bears (Ursus arctos) in the Central European Alps. Local habitat suitability and habitat similarity are important drivers of brown bear settlement, suggesting that testing different hypothesis on how the environment influences individual dispersal behavior at the three different stages of dispersal (emigration, movement and immigration) is vital for correctly identifying environmental predictors of population distribution.
Chapter 3 deals with the conceptual and analytical integration of several environmental factors that are important for the behavioral process of dispersal in landscape genetic studies. A combined integration of local and intervening environmental factors can be feasible by using metapopulation connectivity indices, which allows to evaluate their relative importance in shaping resulting genetic pattern. The consideration of several environmental factors in landscape genetic studies could allow a comprehensive evaluation of landscape effects on dispersal and resulting distribution of populations and genetic variation.
Individual-based simulations are used in chapter 4 to examine the development of genetic variation and population abundance during continuous habitat loss. Genetic diversity, genetic differentiation and population abundance exhibit non-linear responses to habitat loss with rapid changes beyond critical tipping points of habitat amount. Since the negative effects of habitat loss manifest first in genetic data before detectable changes in population abundance occur, genetic data could serve as an early warning indicator of upcoming species extinction in conservation.
Chapter 5 summarizes and discusses the main findings of this work with respect to the current research context. The results of this work can enhance the understanding and prediction of dispersal in heterogeneous and human-modified landscapes and contribute to the protection of species threatened by habitat loss and fragmentation. | de |
| dc.contributor.coReferee | Waltert, Matthias Prof. Dr. | |
| dc.subject.eng | Wildlife Sciences | de |
| dc.subject.eng | Dispersal | de |
| dc.subject.eng | Functional connectivity | de |
| dc.subject.eng | Habitat suitability | de |
| dc.subject.eng | Habitat loss | de |
| dc.subject.eng | Resource / step selection functions | de |
| dc.subject.eng | Landscape genetics | de |
| dc.subject.eng | Individual-based simulations | de |
| dc.identifier.urn | urn:nbn:de:gbv:7-21.11130/00-1735-0000-0005-1461-7-5 | |
| dc.affiliation.institute | Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie | de |
| dc.subject.gokfull | Forstwirtschaft (PPN621305413) | de |
| dc.identifier.ppn | 1727625676 | |