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Joint effects of climate change and human agency on future plant distribution
Iwona Dullinger
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Doctor of Philosophy-Doktoratsstudium NAWI Bereich Lebenswissenschaften (Dissertationsgebiet: Biologie)
Betreuer*in
Franz Essl
DOI
10.25365/thesis.71038
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-18491.04692.486461-4
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Klimawandel, Landnutzungswandel und der Austausch von nichtheimischen Arten bedrohen
die Biodiversität in verschiedener Weise und interagieren häufig miteinander. Diese
Interaktionen führen zu großen Unsicherheiten in Vorhersagen der zukünftigen Änderungen
der Biodiversität. In meiner Doktorarbeit untersuche ich die potentiellen Reaktionen von
Pflanzenverbreitungsmustern auf diese drei Komponenten des Globalen Wandels im 21.
Jahrhundert auf unterschiedlichen räumlich-zeitlichen Ebenen mit Hilfe von
Artenverbreitungsmodellen. Zuerst eruiere ich die Effekte des Klimawandels auf das
Einbürgerungs- und Hybridisierungspotenzial von gebietsfremden Gartenpflanzen in Europa
für die zweite Hälfte des 21. Jahrhunderts, unter Berücksichtigung aktueller
Landnutzungsmuster. Anschließend untersuche ich die gemeinsamen Effekte von Klimaund
Landnutzungswandel auf die zukünftige Verbreitung von Arten. Ich beginne mit einem
Überblick über die Herausforderungen, die sich bei der Integration von Landnutzung in
Modellen von Artenverbreitung und -vielfalt stellen. Des Weiteren erforsche ich die
gemeinsamen Effekte dieser beiden Faktoren auf einen regionalen Pool von Arten in
Österreich für die Mitte des 21. Jahrhunderts.
Die Ergebnisse zeigen, dass sich Hotspots des Einbürgerungsrisikos von gebietsfremden
Arten unter Klimawandel deutlich vergrößern. Dadurch wird auch das Risiko negativer
Auswirkungen, die durch eine Massenvermehrung dieser Arten entstehen könnten, größer.
Allerdings liefern meine Modelle keinen Hinweis darauf, dass der Risiko der Hybridisierung
zwischen gebietsfremden und nativen Arten steigen wird.
Für eine bessere Integration des Faktors Landnutzung in Modelle der Artenverbreitung und
-vielfalt sind folgende Schritte notwendig: eine angemessene Darstellung der Komplexität
von Landnutzungs-Biodiversitäts-Beziehungen sowie eine Verbesserung der
Datenverfügbarkeit. Für die in Mitteleuropa (Österreich) liegende Untersuchungsregion und
den berücksichtigten Zeithorizont deutet mein Artenverbreitungsmodell darauf hin, dass der
Klimawandel eine große Rolle für die zukünftige Verbreitung der Arten spielen wird, während
der Landnutzungswandel nur geringe Auswirkungen hat. Dennoch ist die Integration von
Landnutzungsszenarien in Biodiversitätsvorhersagen wichtig, da die relativen Auswirkungen
von Klimawandel und Landnutzungswandel von Region zu Region variieren können.
Zusammen genommen zeigen meine Resultate, dass die Kombination verschiedener
Komponenten des Globalen Wandels Voraussetzung für realitätsnähere Vorhersagen über
die zukünftige Verbreitung von Arten, und damit für effektives vorausschauendes
Management von Biodiversität ist.
Abstract
(Englisch)
Climate change, land-use change and the exchange of non-native species threaten
biodiversity in multiple, often interacting ways. These joint effects represent one of the
largest uncertainties in projections of future biodiversity change. In my doctoral thesis, I
investigate the potential responses of plant distribution patterns to combinations of these
three components of 21st century global change at different spatio-temporal scales
applying a species distribution modelling approach. First, I focus on the effects of climate
change on the naturalization and hybridization potential of a pool of ornamental alien
species in Europe for the second half of the century, taking into account current land-use
patterns. Second, I examine the combined effects of climate change and land-use
change on future plant distribution. Therefore, I begin with outlining the challenges in
integrating land use into models of species distribution and diversity. Then I investigate
the combined effects of these two drivers on the regional species pool of an area located
in Central Austria for the mid of the century.
I found that hotspots of naturalization risk from ornamental alien species will increase
considerably under climate change. Thus, the risk of negative impacts from invasion by
these plants will also grow in the future. However, hybridization risk is predicted to
remain constant.
Concerning land use, important steps towards a better, more systematic integration of
this driver into predictive biodiversity models include an appropriate representation of the
complexity of land use – biodiversity relationships and an improvement in data
availability. For my study region in Central Europe and the time horizon considered, my
model suggests a strong effect of future climate on regional plant range sizes, in contrast
to the relatively small effects of land use. Nevertheless, including land use scenarios into
biodiversity forecasts is important, as the relative effects of climate and land use change
may vary considerably across regions.
My results demonstrate the importance of including several global change components
in predictive species modelling. In fact, only by treating changes in species distributions
as multi-causal processes will predictions approximate reality and become useful for
guiding management and conservation efforts.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
climate change land-use change global change invasive species biodiversity vasuclar plants species distribution model Europe
Schlagwörter
(Deutsch)
Klimawandel Landnutzungswandel Globaler Wandel Invasive Arten Biodiversität Gefäßpflanzen Artverbreitungsmodell Europa
Autor*innen
Iwona Dullinger
Haupttitel (Englisch)
Joint effects of climate change and human agency on future plant distribution
Paralleltitel (Deutsch)
Gemeinsame Auswirkungen von Klimawandel und menschlichem Handeln auf die zukünftige Verbreitung von Pflanzen
Publikationsjahr
2019
Umfangsangabe
182 Seiten : Diagramme, Karten
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
Linda Beaumont ,
Miska Luoto
Klassifikation
42 Biologie > 42.07 Biogeographie
AC Nummer
AC15382650
Utheses ID
50771
Studienkennzahl
UA | 794 | 685 | 437 |