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Positive plant–plant interactions are thought to drive vegetation patterns in harsh environments, such as semi-arid areas. According to the stress-gradient hypothesis (SGH), the role of positive interactions between species (facilitation) is expected to increase with harshness, predicting associated variation in species composition along environmental gradients. However, the relation between stress and facilitation along environmental gradients is debated. Furthermore, differentiating facilitative interactions from other underlying mechanisms, such as microtopographic heterogeneity, is not trivial. We analysed the spatial co-occurrence relationships of vascular plant species that form patchy vegetation in arid lapilli fields (tephra) from recent volcanic eruptions on La Palma, Canary Islands. Assuming a harshness gradient negatively correlated with elevation because the lower elevations are more arid and water availability is considered the most limiting resource, and that an outcome of facilitation is plants co-occurring in the same patch, from the SGH we expected a greater degree of co-occurrence at lower elevation. We tested this at both the species and the individual plant level. We analysed the species composition of 1277 shrubby vegetation patches at 64 different sampling points, ranging from the coast to around 700 m a.s.l. Patch morphology and microtopographic heterogeneity variables were also measured, to account for their potential effects on the species composition of patches. We used generalized linear models and generalized mixed-effects models to analyse species richness, number of individuals in patches and percentage of patches with positive co-occurrences, and a pairwise co-occurrence analysis combined with a graphical network analysis to reveal positive links between 13 of the species. We found that the percentage of patches with positive co-occurrences increased at higher elevations, in contrast to the predictions of the SGH, but in accordance with a refined stress-gradient hypothesis for arid sites, in which characteristics of the interacting species are incorporated.
Keystone mutualisms, such as corals, lichens or mycorrhizae, sustain fundamental ecosystem functions. Range dynamics of these symbioses are, however, inherently difficult to predict because host species may switch between different symbiont partners in different environments, thereby altering the range of the mutualism as a functional unit. Biogeographic models of mutualisms thus have to consider both the ecological amplitudes of various symbiont partners and the abiotic conditions that trigger symbiont replacement. To address this challenge, we here investigate 'symbiont turnover zones'--defined as demarcated regions where symbiont replacement is most likely to occur, as indicated by overlapping abundances of symbiont ecotypes. Mapping the distribution of algal symbionts from two species of lichen-forming fungi along four independent altitudinal gradients, we detected an abrupt and consistent β-diversity turnover suggesting parallel niche partitioning. Modelling contrasting environmental response functions obtained from latitudinal distributions of algal ecotypes consistently predicted a confined altitudinal turnover zone. In all gradients this symbiont turnover zone is characterized by approximately 12°C average annual temperature and approximately 5°C mean temperature of the coldest quarter, marking the transition from Mediterranean to cool temperate bioregions. Integrating the conditions of symbiont turnover into biogeographic models of mutualisms is an important step towards a comprehensive understanding of biodiversity dynamics under ongoing environmental change.
Im Rahmen des ERASMUS+-Aktionsforschungsprojektes SHARMED wurden didaktische Werkzeuge entwickelt, um Lehrende darin zu unterstützen, ihrem Auftrag in Zeiten der Inklusion gerecht zu werden. Dabei will SHARMED zu einem Perspektivenwechsel beitragen, bei dem die Diversität der Schüler*innen nicht als eine Herausforderung gesehen wird, die bewältigt werden muss, damit die Schüler*innen bestimmte Kompetenzen erwerben und Inhalte aufnehmen können. SHARMED legt den Fokus stattdessen auf das viel zu selten wahrgenommene, kommunizierte und ausgelebte Bereicherungspotenzial, das in dieser Diversität steckt und lädt ein, Raum dafür zu schaffen. SHARMED setzt auf die dialogische Haltung, wodurch Lernende zu Protagonist*innen des Lernprozesses werden, und ihn aktiv mitgestalten. Um die dazu notwendige Agency der Schüler*innen zu fördern, wurden sowohl die Techniken der dialogischen Prozessbegleitung erforscht, als auch die folgende Methode konzipiert und getestet: Anhand eigener, zu diesem Zweck selbst ausgewählter und mitgebrachter Bilder haben Schüler*innen eigene Erinnerungen erzählt, welche dann als Ausgangspunkt für Dialoge genutzt wurden. In diesem Artikel wird ein solcher Austauschprozess konversationsanalytisch untersucht und so gezeigt, wie bestimmte, die pädagogische Praxis prägende kommunikative Handlungen der Inklusion entgegenstehen. Gleichzeitig wird auch eine konkrete Vorstellung von der konversationsanalytischen Forschungsarbeit und den Materialien vermittelt, die zum Zweck der Aus- und Weiterbildung von Lehrkräften frei zur Verfügung stehen. Die Nutzung der Aufnahmen und Transkriptionen der Dialoge ermöglicht es Lehrenden, sich über die Auswirkung kommunikativer Handlungen auf den pädagogischen Prozess bewusst zu werden. Darüber hinaus geben die Materialien einerseits Impulse zur Selbstreflexion und vermitteln andererseits Wissen und konkrete Ideen, um die Arbeit in Klassenzimmer inklusiver zu gestalten.
Understanding plant-plant interactions is essential in planning and implementing effective grassland management strategies. Positive and negative interactions generally co-occur in plant communities and the net effect of these interactions may depend on the disturbance regime, including grazing. Shrubs can act as biotic refuges by physically protecting neighbouring plants from herbivores. As a result, we would expect that in pastures the diversity and flowering success of plants is higher in the close vicinity of shrubs compared to the open vegetation. Nevertheless, we can also assume a competitive trade-off cost for plants that grow together with shrubs. In this study, we assessed the small-scale effects of dwarf shrubs (30–40 cm in diameter) on species density and flowering success. Specifically, we considered three types of microsites: (i) shrub interior, (ii) edge of shrub, and (iii) open pasture (more than 2 meters away from the shrub). We surveyed these three types of microsites using 10 × 10 cm sized plots both in grazed and ungrazed meadow steppe, in central Hungary. The highest species density was found at the edge of shrubs, both in grazed and ungrazed vegetation. Meanwhile, species density did not differ significantly between shrub interiors and the open pasture. However, in grazed vegetation, species flowering success was significantly higher in shrub interiors and edges than in the open pasture; no significant trend was observed for this measure in ungrazed vegetation. In contrast to previous studies, we did not detect a competitive effect of small-sized shrubs on plants in ungrazed vegetation. Our results indicate that small-sized shrubs protect other plants from herbivores and that the edge effect plays an important role for the maintenance of small-scale species diversity in pastures. Overall, our results underline the beneficial effect of biotic refuges in pastures and we suggest that retaining a sparse population of small-sized native shrubs is advantageous from a conservation point of view.
Der Besenginster (Cytisus scoparius (L.) Link) nimmt durch seine Biologie in vielerlei Hinsicht eine Sonderstellung unter den Strauchgehölzen Mitteleuropas ein. Über symbiontische N2-Fixierung erscheint C. scoparius potenziell in der Lage, durch Stickstoffanreicherung verändernd auf seinen Standort einzuwirken. Sein tiefreichendes Wurzelwerk kann zudem eine Basenverlagerung aus tieferen Gesteinsschichten in den Oberboden ermöglichen. Im Rheinischen Schiefergebirge und besonders im Lahn-Dill-Bergland (Mittelhessen) besitzt er einen deutlichen Verbreitungsschwerpunkt auf Ackerbrachen. Daneben kommt er in Borstgrasrasen, Schlagfluren und lichten Wäldern vor. C. scoparius bildet im Sukzessionsverlauf Vegetationskomplexe aus dichten Gebüschen und drei gut abgrenzbaren Rasengesellschaften. So bilden Dominanzbestände der Drahtschmiele (Avenella flexuosa) die Ausgangsvegetation der Ginstergebüsche an stark sauren Standorten, während die Festuca rubra-Agrosti tenuis-Gesellschaft im Untersuchungsgebiet als häufigste den Ginster begleitende Rasengesellschaft an etwas besser nährstoffversorgten Standorten angetroffen wird. Im engen räumlichen Zusammenhang mit dieser werden Dominanzbestände des Glatthafers (Arrhenatherum elatius) gefunden. Die nachfolgende Sukzession kann über mehrere fakultative Zwischenstadien verlaufen. Eine auf floristischen Ähnlichkeiten beruhende Verknüpfung aller klassifizierten Vegetationseinheiten zu den jeweiligen Rasengesellschaften ermöglicht die Darstellung von zwei edaphisch getrennten Sukzessionsreihen. Die Analyse verschiedener Entwicklungsphasen der Verbuschung mit Besenginster belegt in den drei Rasengesellschaften einen deutlichen Einfluss der Art auf die floristische Zusammensetzung der Bestände. Begleitende standortkundliche Analysen ergänzen die vegetationskundlich gewonnenen Ergebnisse. Es lässt sich ein deutlicher Einfluss von C. scoparius auf den Mineralstickstoff- und Basengehalt der Bodenlösung im Oberboden nachweisen. Eine aktive Rolle des Ginsters als „ecosystem engineer“ in der Sukzession seiner Standorte erscheint hiermit belegt.