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Does the performance of alpine plant species depend on the composition of their neighbors in terms of CSR strategy types?
Toma Loreti
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Naturschutz und Biodiversitätsmanagement
Betreuer*in
Karl Hülber
DOI
10.25365/thesis.80604
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-11856.98470.554760-6
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die hohe Reliefenergie in alpinen Lebensräumen führt zu einer starken Variation abiotischer Stressfaktoren und biotischer Interaktionen zwischen Pflanzen. Diese Unterschiede bewirken bereits über kurze Distanzen eine Differenzierung der Pflanzengesellschaften und tragen zu der hohen Diversität von Gefäßpflanzenarten in alpinen Regionen bei. Um zu verstehen, wie diese Vielfalt aufrechterhalten wird, werden zunehmend funktionelle, trait-basierte Ansätze eingesetzt, da sie Artmerkmale mit ökologischen Strategien und Reaktionen auf die Umwelt verknüpfen. Das CSR-Konzept bietet eine Möglichkeit Pflanzenarten in drei Strategietypen einzuteilen: Konkurrenz (C), Stresstoleranz (S) und Ruderalität (R). Mit der von Pierce et al. (2017) vorgeschlagenen Implementierung lassen sich CSR-Strategien anhand von drei häufig gemessenen funktionellen Merkmalen quantifizieren: Blattfläche (LA), spezifische Blattfläche (SLA) und Trockensubstanzgehalt der Blätter (LDMC). Diese Arbeit untersucht den Zusammenhang zwischen der Leistung alpiner Pflanzen und der funktionellen Zusammensetzung ihrer Nachbarn in Bezug auf deren CSR-Strategien. Analysiert wird, ob die gemeinschaftliche CSR-Zusammensetzung das individuelle Pflanzenwachstum, die interannuelle Variabilität des Pflanzenwachstums sowie die Blütenproduktion beeinflusst und wie sich diese Zusammensetzung entlang eines Höhengradienten verändert. Unter Verwendung eines geschichteten Zufallsstichprobenverfahrens wurden 1.658 Versuchsflächen auf dem Schrankogel (3.497 m) in Tirol, Österreich, eingerichtet und Leistungsdaten über mehrere Vegetationsperioden (2021-2024) erhoben. Ergänzende Daten zu LA, SLA und LDMC wurden aus der TRY-Datenbank bezogen und die CSR-Strategietypen der Arten wurden mithilfe des StrateFy-Tools berechnet. Anschließend wurden gemischte Effektmodelle angepasst, um so den Einfluss von CSR-Strategieabweichungen zwischen Zielpflanzen und ihrer Nachbarschaft zu analysieren. Die Ergebnisse zeigen, dass die durchschnittlichen CSR-Strategiewerte der Nachbarpflanzen keinen signifikanten Einfluss auf die Leistung einzelner Pflanzen hatten. Für die interannuelle Variabilität des Pflanzenwachstums wurden hingegen statistisch signifikante Effekte festgestellt, deren erklärte Varianz war allerdings marginal. Die CSR-Variationen der Pflanzengemeinschaften entlang des Höhengradienten stimmten mit früheren Ergebnissen von Pierce et al. (2017) überein. Insgesamt deuten die Ergebnisse darauf hin, dass in diesem alpinen System andere Umweltbedingungen eine weitaus größere Rolle für die Pflanzenleistung spielen als die funktionelle Zusammensetzung ihrer Nachbarn. Zudem scheint es, als würden LA, SLA und LDMC die ökologische Strategie einer Pflanzenart nicht vollständig erfassen, was CSR-basierte Ansätze zur Erklärung der Pflanzenleistung einschränkt. Die Ergebnisse tragen zum Verständnis der Gemeinschaftsbildungsprozesse in alpinen Ökosystemen bei und bewerten die Anwendbarkeit des StrateFy-Tools auf Artniveau. Für zukünftige Studien auf Artenebene könnten morpho-physiologische Modelle, die zusätzliche Merkmale des Wachstums und der Ressourcenaneignung verwenden, besser geeignet sein, um pflanzliche Lebensstrategien adäquat abzubilden.
Abstract
(Englisch)
Steep elevational gradients in alpine environments create strong variation in abiotic stress and biotic interactions among plants. These variations structure communities over short distances and contribute to the high diversity of vascular plant species in the alpine regions. To understand how such diversity is maintained, functional trait-based approaches have become widely used, as they link species traits to ecological strategies and environmental responses. The CSR framework offers a way to classify plant species into three strategy types: competitors (C), stress tolerators (S), and ruderals (R). With the implementation proposed by Pierce et al. (2017), CSR strategies can be quantified using three commonly measured functional traits: leaf area (LA), specific leaf area (SLA) and leaf dry matter content (LDMC). This thesis investigates the relationship between the performance of alpine plants and the functional composition of their neighbors in relation to their CSR strategies. It evaluates if these compositions influence individual plant growth, interannual variability in plant growth or flower production, and how they change across an elevational gradient. Using a stratified random sampling approach, 1,658 plots were established on Mount Schrankogel (3,497m) in Tyrol, Austria, and performance data was collected over multiple seasons (2021-2024). Additional data for LA, SLA and LDMC was acquired from the TRY database and the StrateFy tool was used to calculate the CSR strategy scores of the species. Different mixed effects models were then fitted for each response variable to assess the influence of CSR strategy deviations between the target plants and their neighbors. The results showed that regression models indicated no significant effect of the average CSR strategies of neighbors on individual plant performance. For the interannual variability in plant growth on the other hand, results were statistically significant, but the variance explained by it was marginal. CSR variations of the plant communities along the elevational gradient were consistent with previous findings by Pierce et al. (2017). Overall, the results indicate that in this alpine system, other environmental conditions play a far bigger role in influencing plant performance than the functional composition of their neighbors. This is enhanced by the fact that LA, SLA and LDMC do not seem to fully capture a plant´s ecological strategy type, which limits CSR based approaches in explaining plant performances. These results can be seen as an addition to understanding community assembly processes in alpine ecosystems and an evaluation of the applicability of the StrateFy tool on the species level of alpine plants. A morpho-physiological model that integrates additional traits related to growth and resource acquisition may be better suited to correctly determine a plant’s life strategy and should be considered in future work focused on the species level CSR strategies.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Alpine Pflanzen Schrankogel CSR-Strategietypen Funktionelle Merkmale StrateFy
Schlagwörter
(Englisch)
Alpine plants Schrankogel CSR strategy types Functional traits StrateFy
Autor*innen
Toma Loreti 
Haupttitel (Englisch)
Does the performance of alpine plant species depend on the composition of their neighbors in terms of CSR strategy types?
Paralleltitel (Deutsch)
Hängt die Leistung alpiner Pflanzenarten von der Zusammensetzung ihrer Nachbarschaft hinsichtlich der CSR-Strategietypen ab?
Publikationsjahr
2026
Umfangsangabe
45 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Karl Hülber
Klassifikation
42 Biologie > 42.44 Pflanzengeographie. Pflanzenökologie. Pflanzensoziologie
AC Nummer
AC17797789
Utheses ID
79925
Studienkennzahl
UA | 066 | 879 | |