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Titelaufnahme

Titel
Unraveling the interactions between diversity, disturbances and productivity in a temperate forest ecosystem / Mariana Silva Pedro
Weitere Titel
Erfassung und Analyse der Wechselwirkungen zwischen Diversität, Störungen und Zuwachsleistung eines temperierten Wald-Ökosystems
VerfasserSilva Pedro, Mariana
Begutachter / BegutachterinDullinger, Stefan ; Muys, Bart
GutachterSeidl, Rupert
ErschienenVienna, October 2016
Umfangvi, 178 Seiten
HochschulschriftUniversität für Bodenkultur Wien, Dissertation, 2016
Anmerkung
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
Zusammenfassung in deutscher Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Diversität / Zuwachsleistung / Resilienz / Störungen / temperierte Wälder / Sukzession / iLand / Modellierung
Schlagwörter (EN)Diversity / Forest productivity / Resilience / Disturbances / Temperate forest / Succession / iLand / Modelling
Schlagwörter (GND)Waldökosystem / Baumart / Biodiversität / Simulation
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-19292 Persistent Identifier (URN)
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Unraveling the interactions between diversity, disturbances and productivity in a temperate forest ecosystem [7.1 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Der weltweit beobachtete Rückgang an Biodiversität in Waldökosystemen wirft die Frage auf, ob der Wald auch in Zukunft seine Funktionen und Leistungen nachhaltig erbringen kann. Vieles deutet darauf hin, dass Diversität die Funktionalität und Resilienz von Waldökosystemen fördert. Es wird oft postuliert, dass Wälder mit höherer Diversität die örtlichen Ressourcen effizienter nutzen können (Nischen-Komplementarität) und einen höheren Anteil an hochproduktiven Baumarten aufweisen (Selektionseffekt). Darüber hinaus besagt die ökologische Versicherungshypothese, dass Artenreichtum die negativen Auswirkungen von Störungen auf Ökosystemleistungen des Waldes abschwächen kann. Durch die jahrhundertelange Bewirtschaftung weisen die Wälder Zentraleuropas eine reduzierte Biodiversität auf und sind im Vergleich mit natürlichen Systemen relativ strukturarm. In Anbetracht der vermehrt auftretenden Störungen in Europa ist es wichtig zu verstehen, wie die Diversität, also eine direkt durch die Bewirtschaftung beeinflussbare Eigenschaft des Waldes, sowohl die Funktionalität als auch die Resilienz des Ökosystems beeinflusst. Um diese Hypothesen zu testen wurde für ein zentraleuropäisches Waldökosystem mithilfe des prozessbasierten Modells iLand ein faktorielles Simulationsexperiment bestehend aus 128 Artenkombinationen durchgeführt. Bei dem gewählten Ansatz wurden die Auswirkungen von Szenarien (inklusive einem Szenario ohne Störungen) mit unterschiedlicher Störungsintensität und -häufigkeit über einen Gradienten von Baumartendiversität verglichen. Sowohl für die Arten- als auch für die Strukturdiversität wurde ein positiver Effekt auf die Produktivität gefunden. Allerdings war der Zusammenhang zwischen Diversität und Produktivität nicht konstant sondern variierte, z.B. abhängig von Bestandesentwicklungsphase und Diversitätsindikator. Die Ergebnisse zeigen deutlich, dass für ein tieferes Verständnis dieser Zusammenhänge ein integraler Ansatz nötig ist, der die zeitliche und räumliche Dynamik von Diversität ausreichend berücksichtig. Eine wichtige Erkenntnis dieser Arbeit ist, dass Wälder mit höherer Diversität die Auswirkungen eines durch den Klimawandel veränderten Störungsregimes abschwächen können. Die durch Störungen erzeugte Diversität könnte also in waldbauliche Behandlungskonzepte integriert werden um dadurch die zukünftige Resilienz und Funktionalität der Waldökosysteme zu stärken.

Zusammenfassung (Englisch)

The observed global loss of biodiversity in forest ecosystems has prompted concerns on the ability of forests to function sustainably and deliver services to society also in the future. It has been suggested that diversity fosters the functioning and resilience of forest ecosystems. More diverse forests are frequently hypothesized to have higher resources use efficiency (i.e., niche complementarity) and are more likely to include highly productive tree species (i.e., selection effect). In addition, species-rich forests are suggested to buffer ecosystems against the impacts of disturbances, a proposition known as the "insurance hypothesis". Forests in Central Europe are less diverse today than in the past, as a result of century-long management practices resulting in forests relatively simple in structure and composition. In the face of increasing disturbances in Europe, it is essential to understand how diversity (a feature of forests that can be directly altered by management) acts both on the functioning and resilience of these ecosystems. Using the process-based model iLand, a factorial simulation experiment studying 128 species combinations was conducted for a temperate forest ecosystem in Central Europe. Furthermore, different disturbance regimes (including a non-disturbed scenario) with varying severity and frequency were analyzed over a gradient of tree species richness. Overall, both diversity in species and structures were found to positively affect productivity. However, relationships between tree diversity and productivity were not constant and varied, for example, over the course of forest development or selected diversity indicator. This finding highlights the importance of considering an integrated approach which accounts for extended temporal scales and different dimensions of tree diversity when aiming to fully understand how tree diversity influences ecosystem productivity. An important outcome from this study is that more diverse forests can mitigate the impacts of predicted intensifying disturbance regimes under climate change. To increase the robustness of forest ecosystem functioning, forest managers could furthermore incorporate the diversity created by disturbances into stand development.