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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
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Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved
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 |
Universität Wien, Universitätsbibliothek, 1010 Wien, Universitätsring 1