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Multiple environmental changes drive forest floor vegetation in a temperate mountain forest
Norbert Helm
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Ecology and Ecosystems
Betreuer*in
Franz Essl
DOI
10.25365/thesis.41643
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-24222.28453.554966-2
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die vom Menschen verursachten Umweltveränderungen und deren Auswirkungen auf bisherige und zukünftige Veränderungen von Pflanzengesellschaften der Krautschicht temperierter Wälder lagen im Fokus vieler in den letzten Jahren erschienenen Studien. Da viele dieser Studien auf modellierten Daten basieren, ist es schwierig die tatsächlichen Ursachen dieser Vegetationsver-änderungen festzustellen. In dieser Studie verwendeten wir direkt am Studienort, im National-park Kalkalpen, erhobene Umweltdaten über Klima, Boden und Störungsereignisse bzw. Vegeta-tionsdaten von 143 Permanentflächen, um den relativen Einfluss dieser Umweltfaktoren auf die Vegetationsveränderungen zwischen 1993 und 2014 festzustellen.
Die Ergebnisse unserer Analysen zeigen eine signifikante, gerichtete Veränderung der Kraut-schicht und lassen auf eine Erholung des Unterwuchses von den Auswirkungen des sauren Re-gens schließen. Wir konnten keine Veränderung der Krautschicht im Bezug zu Eutrophierung durch Stickstoffdepositionen feststellen aber eine Reaktion auf die veränderten Klimabedingun-gen (Thermophilisierung und Anpassung an erhöhte Trockenheit).
Mit den Ergebnissen der Strukturgleichungsmodell-Analyse konnten wir zeigen, dass die durch Störung induzierten Veränderungen der Lichtverhältnisse die treibenden Kräfte der Veränderun-gen der Pflanzengesellschaften in der Krautschicht sind. Weiters unterstützen und beschleunigen Störungen die Anpassung von Pflanzengesellschaften des Unterwuchses an veränderte Umwelt-bedingungen. Gleichzeitig verringern Störungen den Artenverlust der durch diese veränderten Umweltbedingungen entsteht dadurch, dass sie die lokale Standortsheterogenität erhöhen. Diese Studie zeigt dass Thermopilisierung und erhöhte Trockenheit unabhängigen Einfluss auf die Veränderung von Unterwuchs-Pflanzengesellschaften haben und nicht nur als Begleiterscheinung von Störungsereignissen zu werten sind.
Abstract
(Englisch)
1. Human induced changes of the environment and their possible impacts on recent and future shifts of temperate forest understorey plant communities have been examined in many studies. While most of these studies were based on modelled or surrogated data making it difficult to disentangle cause-effect-relationships, we present a fully measured study taking into account a comprehensive set of potential environmental drivers.
2. In this study we used on-site measurements of climate, deposition, soil and forest disturbance and 21 years resurvey data collected from 143 permanent vegetation plots in the Northern Lime-stone Alps, Austria to detect relative contributions and interactions among these environmental drivers.
3. Our analysis reveals a strong directional shift of the forest understorey plant community. We found strong evidence for a recovery of the ground-layer vegetation from acidification as re-sponse to decreased sulfur (S) deposition. We did not observe a community response to atmos-pheric nitrogen (N) deposition but to altered climatic conditions (thermophilization and drying).
4. The path analysis reveals that disturbance-induced changes in the light regime are the main drivers of community shifts in the herb layer. Further, disturbances facilitate and accelerate the adaptation of forest understorey plant communities to changing environmental conditions and buffer regional species loss by enhancing local site heterogeneity. We could show that ther-mophilization and drying are independent drivers of understorey community changes and not mere side-effects of disturbance events.
5. Synthesis. We show that the last two decadal changes in climate and airborne deposition have driven changes in temperate forest herb-layer communities. We identified canopy disturbance by wind throw and bark beetle outbreaks as the major force that facilitated plant community adapta-tions and a shift in the relative importance from drivers such as deposition to climate related pro-cesses.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
acidification climate change disturbance LTER Zöbelboden nitrogen deposition resurvey species composition structural equation modeling understorey vegetation change
Schlagwörter
(Deutsch)
saurer Regen Klimawandel Störung LTER Zöbelboden Stickstoffdeposition Wiederholungsaufnahmen Artenzusammensetzung Strukturgleichungsmodell Vegetationsveränderung Krautschicht
Autor*innen
Norbert Helm
Haupttitel (Englisch)
Multiple environmental changes drive forest floor vegetation in a temperate mountain forest
Paralleltitel (Deutsch)
Welche Faktoren bestimmen die langfristige Änderung der Waldunterwuchsvegetation am LTER Standort Zöbelboden?
Publikationsjahr
2016
Umfangsangabe
33 Seiten : Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Franz Essl
Klassifikation
42 Biologie > 42.44 Pflanzengeographie, Pflanzenökologie, Pflanzensoziologie
AC Nummer
AC13112295
Utheses ID
36865
Studienkennzahl
UA | 066 | 833 | |