| dc.contributor.advisor | Kreft, Holger Prof. Dr. | |
| dc.contributor.author | Barajas Barbosa, Martha Paola | |
| dc.date.accessioned | 2021-11-16T14:18:59Z | |
| dc.date.available | 2021-12-09T00:50:04Z | |
| dc.date.issued | 2021-11-16 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/21.11130/00-1735-0000-0008-5987-C | |
| dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.53846/goediss-8836 | |
| dc.language.iso | eng | de |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject.ddc | 570 | de |
| dc.title | Diversity of oceanic island floras: a functional and taxonomic approach along gradients of environmental heterogeneity and across spatial scales | de |
| dc.type | doctoralThesis | de |
| dc.contributor.referee | Wiegand, Kerstin Prof. Dr. | |
| dc.date.examination | 2021-06-10 | |
| dc.description.abstractger | Ozeanische Inseln sind bekannt für ihre einzigartige Biota, die bemerkenswerten Beispiele der Merkmalsentwicklung enthält. Dies macht sie zu ausgezeichneten Modellsystemen für das Testen biogeographischer und evolutionärer Hypothesen sowie für die Verknüpfung von Geodiversität mit Mustern der Pflanzendiversität. Die funktionale Inselbiogeographie ist ein aufstrebendes Forschungsfeld, das auf der Grundlage von merkmalsbasierten Ansätzen tiefere Einblicke in die Dynamik und Muster der insularen Pflanzendiversität liefern kann. Empirische Messungen von funktionalen Pflanzenmerkmalen sind für ozeanische Inseln jedoch rar. Folglich bleibt unser Wissen über die funktionelle Diversität insularer Umgebungen und Inselmerkmalssyndrome begrenzt. Um diese Forschungslücke zu schließen, habe ich Teneriffa (Spanien, Kanarische Inseln) als Modellsystem gewählt, eine ozeanische Insel mit hoher Umweltheterogenität und gut beschriebener Flora, und systematisch acht Pflanzenmerkmale für fast alle auf Teneriffa heimischen Samenpflanzen (80%) erfasst. Anschließend untersuchte ich, wie Biogeographie, Evolution und die Umwelt den Aufbau der Flora Teneriffas formen, indem ich einen auf funktionalen Merkmalen basierenden Ansatz angewendet habe. Anschließend untersuchte ich Pflanzenmerkmals-Syndrome der ozeanischen Insel und verglich sie mit globalen Pflanzenmerkmals-Syndromen. Darüber hinaus untersuchte ich die Skalenabhängigkeit der funktionellen Diversität auf Teneriffa, um die ökologischen Prozesse zu verstehen, die die Muster der Pflanzendiversität über den Raum hinweg formen, von regionalen bis zu lokalen Skalen. Zusätzlich untersuchte ich, wie die Komplexität und zeitliche Dynamik der insularen Umweltheterogenität die Pflanzenvielfalt auf ozeanischen Inseln global beeinflusst. Meine Ergebnisse erweitern das Verständnis über die Bedeutung der Biogeographie (durch Ausbreitung), der Evolution (durch Artbildung) und der Umwelt bei der Bestimmung der funktionellen Vielfalt der Inselflora. Die Ausbreitung, sowohl über große Entfernungen als auch zwischen Inseln, erhöht die funktionelle Vielfalt, während die Speziation sie begrenzt. Wichtig ist, dass die trockenen Umweltbedingungen auf Teneriffa, das ein überwiegend mediterranes Klima hat, dazu geführt haben, dass Pflanzenarten zu einer strauchartigen Wuchsform konvergieren. Ich zeige außerdem die Skalenabhängigkeit der funktionellen Diversität. Regionale Muster der funktionalen Diversität sickern bis zu lokalen Skalen hinunter, aber die Prozesse, die die entstehenden Muster der funktionalen Diversität bestimmen, unterscheiden sich zwischen den lokalen Körnern. Während auf großen räumlichen Körnern Klima und Topographie die funktionelle Diversität von Pflanzen beeinflussen, sind es auf feinen lokalen Körnern Arteninteraktionen. Schließlich zeige ich, dass die Umweltheterogenität ozeanischer Inseln im Laufe der geologischen Zeit sehr dynamisch ist. Die Umweltheterogenität erreicht ihr Maximum schneller als bisher angenommen, d.h. bei der Entstehung einer Insel aus dem Ozean, und nimmt mit der Zeit immer mehr ab. Diese Dynamik beeinflusst stark die insulare Pflanzenvielfalt und den Grad des Endemismus. Die Ergebnisse dieser Doktorarbeit zeigen, dass eigenschaftsbasierte Ansätze in der Inselbiogeographie-Forschung wichtige Einblicke in die räumlich-zeitlichen Muster der Inselflora liefern. Solche Ansätze erlauben es uns auch, die Bedeutung von Biogeographie, Evolution und Ökologie bei der Bestimmung des Aufbaus insularer Pflanzen zu entschlüsseln und zu verstehen. Die Bewertung der Muster der funktionalen und taxonomischen Vielfalt auf verschiedenen räumlichen Skalen ermöglicht es uns zu verstehen, welche Faktoren die Pflanzenvielfalt im Raum bestimmen. Um schließlich den Artenreichtum und Endemismus ozeanischer Inseln besser zu verstehen, ist es von entscheidender Bedeutung, die zeitliche Dynamik und die Auswirkungen der Heterogenität der Inselumwelt zu bewerten, da die ökologischen Möglichkeiten und die Tragfähigkeit der Insel mit dem Heterogenitätsgrad der Umwelt verbunden sind. | de |
| dc.description.abstracteng | Oceanic islands are recognized for their unique biota, which include remarkable examples of trait evolution. This makes them excellent model systems for testing biogeographical and evolutionary hypotheses, as well as for linking geodiversity to plant diversity patterns. Functional island biogeography is an emerging research field, which based on trait-based approaches can provide deeper insights about dynamics and patterns of insular plant diversity. Yet empirical measurements of plant functional traits are scarce for oceanic islands. Consequently, our knowledge about functional diversity of insular environments and island trait syndromes remains limited. To fill this research gap, I selected Tenerife (Spain, Canary Islands) as a model system, an oceanic island with high environmental heterogeneity and well-described flora, and systematically sampled eight plant traits for nearly all Tenerife native seed plants (80%). I investigated how biogeography, evolution, and the environment shape the assembly of Tenerife flora by applying a functional trait-based approach. I then explored plant trait syndromes of the oceanic island and compared them to global plant trait syndromes. Furthermore, I investigated the scale dependence of functional diversity of Tenerife to understand the ecological processes shaping plant diversity patterns across space, from regional to local scales. Additionally, I investigated how the complexity and temporal dynamics of insular environmental heterogeneity affect plant diversity on oceanic islands globally. My results expand the understanding about the importance of biogeography (via dispersal), evolution (via speciation), and the environment in determining the functional diversity of island flora. Dispersal, both long distance and among islands, increases functional diversity, while speciation limits it. Importantly, the arid environmental conditions of Tenerife, which has a predominantly Mediterranean climate, have resulted in plant species converging to a shrubby growth form. I further show the scale dependency of functional diversity. Regional patterns of functional diversity percolate down to local scales, but the processes that determine the emerging patterns of functional diversity differ among local grains. While at large spatial grains climate and topography affect plant functional diversity, at fine local grains species interactions affect it. Finally, I show that the environmental heterogeneity of oceanic islands is highly dynamic over geological time. Environmental heterogeneity reaches its maximum levels faster than previously thought, i.e., upon the emergence of an island from the ocean, and progressively decreases with time. This dynamic strongly influences insular plant diversity and endemism levels. The results of this PhD work evidence that trait-based approaches in island biogeography research provide key insights into the spatio-temporal patterns of insular floras. Such approaches also allow us to unravel and understand the importance of biogeography, evolution and ecology in determining how insular plants assemble. Assessing the patterns of functional and taxonomic diversity at different spatial scales, allow us to understand which factors govern plant diversity across space. Finally, to better understand species richness and endemism of oceanic islands, it is key to assess the temporal dynamic and the effect of insular environmental heterogeneity, because ecological opportunities and island carrying capacity are linked to heterogeneity levels of an environment. | de |
| dc.contributor.coReferee | Westphal, Catrin Prof. Dr. | |
| dc.subject.ger | plant diversity, functional diversity, islands, geodiversity | de |
| dc.subject.eng | plant diversity, functional diversity, islands, geodiversity | de |
| dc.identifier.urn | urn:nbn:de:gbv:7-21.11130/00-1735-0000-0008-5987-C-2 | |
| dc.affiliation.institute | Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie | de |
| dc.subject.gokfull | Forstwirtschaft (PPN621305413) | de |
| dc.description.embargoed | 2021-12-09 | |
| dc.identifier.ppn | 177758146X | |