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In der stark fragmentierten Porphyrkuppenlandschaft nordwestlich von Halle (Sachsen-Anhalt) wurden vegetationsdynamische Prozesse auf kleinflächigen xerothermen Standorten (Kuppen unter 500 qm) unterschiedlichen Alters analysiert. Die Grundlage bildeten detaillierte, flächengenaue vegetationskundliche Erhebungen aus den Jahren 1992 und 2000. Hierbei konnte festgestellt werden, dass die Individuendichte der meisten der insgesamt 216 Arten Schwankungen aufwies, wobei nur für einen geringen Teil der Arten eine deutliche Ab- bzw. Zunahme (Stetigkeitsschwankungen > 10 %) registriert wurde. Während vorwiegend ruderale Arten zurückgingen, erhöhte sich die Stetigkeit einer Reihe von Arten der Trocken- und Halbtrockenrasen. Die floristische Ähnlichkeit der Kuppen zwischen den beiden Untersuchungsjahren lag im Mittel bei 62 %. Dies schlug sich z.T. auch in einem Umbau der insgesamt 28 Pflanzengesellschaften nieder. Dabei zeigten die xerothermen Trocken- und Halbtrockenrasen eine höhere Stabilität, während die stärker ruderalisierten Gesellschaften eine hohe Dynamik aufwiesen und sich auf verschiedenen Wegen zur Festuca rupicola-Gesellschaft und zum Thymo-Festucetum umbildeten. Unter den gegebenen standörtlichen Verhältnissen stellen diese beiden Gesellschaften vorläufige Endstadien der Vegetationsentwicklung dar. Dieser Trend zur Entwicklung von Trocken- und Halbtrockenrasen auf den kleinflächigen Porphyrkuppen spiegelt sich auch in der Zusammensetzung der Diasporenbank wider. Kleinflächige Porphyrkuppen sind nicht durch Pufferzonen vom angrenzenden Umland abgeschirmt. Daher stellen Störungen, die vorwiegend durch die Art und Weise der Bewirtschaftung gekennzeichnet sind, einen entscheidenden Einflussfaktor für die Vegetationsentwicklung dar. Je geringer das Ausmaß der jährlichen Störungen ist, desto eher tendiert die Entwicklung zu naturnäheren sowie stabileren Trocken- und Halbtrockenrasen-Gesellschaften. Dabei kann sich die Form der Umlandbewirtschaftung jährlich ändern bzw. können außergewöhnliche Ereignisse auftreten. Aus diesem Grund unterliegen die Artenzusammensetzung sowie die Vegetationsentwicklung auf den kleinflächigen Porphyrkuppen einer großen Zufälligkeit. Dies erklärt, dass die Zusammenhänge zwischen Artenzahl und Gemeinschaftskoeffizienten in Abhängigkeit von der Flächengröße der Kuppen nur eine geringe Korrelation aufweisen. Aus naturschutzfachlicher Sicht besitzen die kleinen Porphyrkuppen jedoch ein Potential an gefährdeten und geschützten Arten, welches hinsichtlich Artenzahl sowie Individuendichte mit dem Alter der Kuppen zunimmt. Somit können sie Trittsteinfunktionen in der stark fragmentierten Landschaft des unteren Saaletals einnehmen.
Germination is a crucial step for invasive plants to extend their distribution under different environmental conditions in a new range. Therefore, information on germination characteristics of invasive plant species provides invaluable knowledge about the factors which might contribute to the invasion success. Moreover, intra-specific comparisons under controlled conditions will show if different responses between non-native and native populations are caused by evolutionary changes or by phenotypic plasticity towards different environmental influences. This paper focuses on the germination of native and non-native Ulmus pumila populations. We expected that non-native populations would be characterized by their higher final germination percentage and enhanced germination rate, which might indicate an influence due to corresponding climatic conditions. Germination experiments with a moderate and a warm temperature treatment did not reveal significant differences in final germination percentage. However, seeds from the North American non-native range germinated significantly faster than native seeds (p < 0.001). Additionally, mean time to germination in both ranges was significantly negatively correlated with annual precipitation (p = 0.022). At the same time, this relationship is stronger in the native range whereas mean time to germination in nonnative populations seems to be less influenced by climatic conditions. Different germination responses of the North American populations could be caused by a fast evolutionary change mediating a higher tolerance to current climatic conditions in the non-native range. However, our findings could also be caused by artificial selection during the introduction process and extensive planting of U. pumila in its non-native range. Nevertheless, we assume that the faster germination rate of non-native populations is one potential explanation for the invasion success of U. pumila in its new range since it might provide a competitive advantage during colonization of new sites.
Die vorliegende Arbeit beschreibt das Lebensstrategien-Gefüge in der Anthyllis cytisoides-Gesellschaft, einer mesomediterranen Ersatzgesellschaft auf aufgelassenen Ackerflächen, die heute stark beweidet werden. Grundlage der Analyse sind pflanzensoziologische Aufnahmen aus dem südostspanischen Trockengebiet. Für die Gewichtung der Lebensstrategien wurde der mittlere Gruppenmengenanteil herangezogen. In der Anthyllis cytisoides-Gesellschaft dominieren Ausdauernde mit Fern- und Nahausbreitung, mit generativem Reproduktionsverhalten und Kurzlebige mit Fern- und Nahausbreitung, mit generativem Reproduktionsverhalten. Auffallend ist die starke Gewichtung der generativen Reproduktion und das polychore Ausbreitungsverhalten der Diasporen vieler Arten. Die Variabilität und Tendenz zur Risikoverteilung der Ausbreitung und Reproduktion veranschaulicht die klonal wachsende Art Anthyllis cytisoides. Ihre akantho-/sakkophoren Diasporen werden zum einen zoochor über größere Entfernungen transportiert, zum anderen durch den Wind verweht. Ihr Flugvermögen ist jedoch trotz des Lufteinschlusses und der hohen Expositionshöhe gering. Die harte, impermeable Fruchthülle, die den Samen umgibt, verhindert eine Massenkeimung der Diasporen unter ungünstigen Habitatbedingungen. Für die Diasporen zahlreicher Arten der Anthyllis cytisoides-Gesellschaft wurde eine Verschleppung durch Ernteameisen nachgewiesen. Davor geschützt sind viele Arten, die ihre Diasporen während des Sommers in einer am Sproß verbleibenden Diasporenbank lagern. Die Produktion schleimbildender oder sich einbohrender Diasporen sind weitere signifikante Mechanismen, die die sekundäre Verfrachtung von Diasporen verhindern. Die Ersatzgesellschaft ist ökologisch bedeutsam, da Anthyllis cytisoides in der Lage ist, nährstoffverarmte Böden zu besiedeln und Luftstickstoff zu fixieren. Im Rahmen von Anpflanzungsmaßnahmen kann sie einen bedeutenden Beitrag leisten, um der zunehmenden Erosion und Desertifikation entgegenzuwirken.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Analyse des Lebensstrategien-Gefüges im Teucriobotryos-Melicetum ciliatae,einer langlebigen Kalkfels-Pioniergesellschaft. Grundlage sind pflanzensoziologische Aufnahmen aus dem Unteren Unstruttal (Mitteldeutsches Trockengebiet); für die Gewichtung der Lebensstrategien wurde der Mittlere Gruppenmengenanteil herangezogen. Ein hoher Anteil von Arten im Teucrio botryos-Melicetum ciliatae besitzt Diasporen, die sowohl zur Fern- als auch zur Nahausbreitung befähigt sind. In dieser Gruppe dominieren Besiedler mit generativer und klonaler Reproduktion (BFNg kl) deutlich. Das effektive Fortpflanzungs- und Ausbreitungsverhalten der vorkommenden Arten veranschaulicht Melica ciliata, die entfernt liegende Standorte durch Fernausbreitung ihrer in großer Anzahl gebildeten, weit fliegenden und keimfähigen Karyopsen erreicht. Am Standort behauptet sie sich dann durch klonale Ausbreitung und Reproduktion. Weitere biologisch signifikante Lebensstrategien-Untergruppen sind Ausdauernde mit Nahausbreitung, mit generativem und klonalem Reproduktionsverhalten (ANg kl) bzw. generativem Reproduktionsverhalten (ANg) und Einjährige Pendler (EPe). Diese vermögen ihre generativen und vegetativen Diasporen ausschließlich in der näheren Umgebung der Mutterpflanze auszubreiten. Die starke Gewichtung der Nahausbreitung unterstreicht die Langlebigkeit dieser trockenen Pionier-Standorte, die zudem, wenn sie auf natürliche Weise durch Felsabbruch oder Steinrutsch vernichtet werden, in nächster Umgebung immer wieder neu entstehen. Die Lebensstrategien-Analyse zeigt, daß die Ursachen für die Gefährdung dieser Pioniergesellschaft weniger die in der Gesellschaft vorherrschenden Ausbreitungs- und Reproduktionsmechanismen als vielmehr die fortschreitende Beeinträchtigung oder Zerstörung natürlicher Standorte sind.
Climate change forces many species to move their ranges to higher latitudes or elevations. Resulting immigration or emigration of species might lead to functional changes, e.g., in the trait distribution and composition of ecological assemblages. Here, we combined approaches from biogeography (species distribution models; SDMs) and community ecology (functional diversity) to investigate potential effects of climate-driven range changes on frugivorous bird assemblages along a 3000 m elevational gradient in the tropical Andes. We used SDMs to model current and projected future occurrence probabilities of frugivorous bird species from the lowlands to the tree line. SDM-derived probabilities of occurrence were combined with traits relevant for seed dispersal of fleshy-fruited plants to calculate functional dispersion (FDis; a measure of functional diversity) for current and future bird assemblages. Comparisons of FDis between current and projected future assemblages showed consistent results across four dispersal scenarios, five climate models and two representative concentration pathways. Projections indicated a decrease of FDis in the lowlands, an increase of FDis at lower mid-elevations and little changes at high elevations. This suggests that functional dispersion responds differently to global warming at different elevational levels, likely modifying avian seed dispersal functions and plant regeneration in forest ecosystems along tropical mountains.