1,721,005 research outputs found
A new fog and low stratus retrieval for tropical South America reveals widespread fog in lowland forests
No full text
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Tree seedling establishment in Andean and Alpine treeline ecotones
No full textSeedling establishment is one of the major bottlenecks in plant community dynamics and is critical for elevational advance of tree species above the treeline ecotone. Understanding seedling responses to different combinations of abiotic and biotic constraints is essential for predicting future treeline shifts. Although treeline ecology has significantly progressed, the number of studies addressing seedling establishment in treeline ecotone conditions is very modest, and those dealing with the ecology of tree seedlings from Andean treelines are scarce. In this doctoral research, I investigate tree seedling establishment at treeline ecotones, focusing on the Venezuelan Andes and the French Alps through a combination of field studies and experimental approaches. I explore how abiotic factors, microsite conditions, and plant-plant interactions influence treeline seedling dynamics in both environments.
In the Venezuelan Andes, precipitation seasonality at treeline elevations may critically influence tree seedling survival, yet scarce climate data availability limits our understanding of its effects. In the first study, I analyzed climate, microclimate, seedling demography, and ecophysiological responses of seedlings of the tree species Cybianthus marginatus and Clusia multiflora. I selected three sites in a dry treeline ecotone at 3100 m asl, using adjacent 10x10 m plots within the forest, forest border, and páramo environments. Seedlings did not occur in the páramo, while their density did not differ between the forest and the border. Survival was high in both forest and border plots, and growth rates were generally low but higher for Cybianthus at the forest border. Both species exhibited low assimilation and transpiration rates regardless of the environment. Seedlings showed spatial associations with moisture-regulating elements like mosses, ferns, and basal rosettes, suggesting they benefit from increased water availability in their neighborhood. These findings suggest a potentially slow forest expansion, with tree cover advancing as forest-border vegetation facilitates seedling establishment beyond current forest limits.
In the second study, conducted in the French Alps, I examined microsite preferences of the conifers Larix decidua, Pinus uncinata, and P. cembra in alpine treeline ecotones with different bedrock chemistry. I selected four sites, two with calcareous and two with siliceous bedrock, and compared 50 occupied microsites to 50 randomly selected controls. I assessed topography, substrate, ground cover, and shelter proximity, relating these characteristics to observations of individual health. The three species established in similar microsites, usually with some shelter, and only certain extreme microsite types remained unoccupied. Most individuals exhibited krummholz forms or were bent, showing minimal signs of recent mechanical damage, desiccation, or herbivory. These findings indicate that microsite availability does not limit seedling establishment in this study area, suggesting that seed availability likely plays a larger role. Despite harsh conditions limiting growth to tree stature, recent growth trends indicate potential for upward treeline shifts under favorable climatic conditions.
In the third study, I explored how seedlings of the treeline-forming species Larix decidua, Picea abies, Pinus uncinata, P. cembra, and Sorbus aucuparia respond to microclimatic modification in a field experiment in the French Alps. Seedlings from two consecutive cohorts were planted in 40 plots arranged in five blocks and exposed them to the following treatments: Day warming, Day warming + watering, Night warming, Night warming + shade, Shade, Watering, Vegetation cover and Control. Survival and biomass production of the two seedling cohorts, as well as chlorophyll fluorescence in the first cohort, was evaluated. Vegetation cover and warming negatively affected survival and biomass, while shading and increased water availability provided benefits in some cases. However, species and cohorts responded differently, likely due to interannual climatic variability. Chlorophyll fluorescence measurements indicated no severe photoinhibition. The findings show that, while current climatic conditions do not strongly limit seedling survival, plant-plant interactions play a key role in the expansion of the treeline ecotone. The study highlights the importance of interannual climatic variability for seedling survival and treeline dynamics.
This thesis illustrates the multidimensional controls on seedling establishment in treeline ecotones. While key abiotic factors -like temperature fluctuations and water availability - influence survival and growth, plant-plant interactions, both positive through environmental amelioration and negative through competition between grasses and seedlings, plays a key role in seedling survival of both Andean and Alpine treeline tree species. While microsite availability is not a limiting factor in the Alps, site-specific differences in seedling density in the Andes suggest that microsites availability and characteristics, particularly substrate cover, can enhance establishment. Long-term monitoring of seed availability and new recruitment, together with the inclusion of inter- annual climatic variability and strong seasonality in predictive models, could give a better understanding of the treeline dynamics under changing climatic conditionsDie Etablierung von neuen Sämlingen ist einer der kritischen Engpässe in der Dynamik von Pflanzengemeinschaften und entscheidend für die Ausbreitung von Baumarten oberhalb der alpinen Baumgrenze. Das Verständnis der Reaktionen von Sämlingen auf verschiedene Kombinationen von abiotischen und biotischen Faktoren ist von entscheidender Bedeutung für die Vorhersage künftiger Verschiebungen der Baumgrenzen. Obwohl die Erforschung der Ökologie an der Baumgrenze erhebliche Fortschritte gemacht hat, ist die Zahl der Studien, die sich mit der Etablierung von Sämlingen an der Baumgrenze befassen, sehr begrenzt, und es gibt nur wenige Studien, die sich mit der Ökologie von Baumsämlingen in den Anden befassen. In dieser Dissertation untersuche ich die Etablierung von Baumsämlingen an Baumgrenzen, und konzentriere mich dabei die venezolanischen Anden und die französischen Alpen unter Verwendung einer Kombination aus Feldstudien und experimentellen Ansätzen. Ich untersuche, wie abiotische Faktoren, Mikrostandortbedingungen und Wechselwirkungen zwischen Pflanzen die Dynamik von Baumsämlingen an der Baumgrenze in beiden Umgebungen beeinflussen.
In den venezolanischen Anden kann die Saisonalität der Niederschläge in den Höhenlagen der Waldgrenze einen entscheidenden Einfluss auf das Überleben von Baumsämlingen haben, doch die spärliche Verfügbarkeit von Klimadaten schränkt unser Verständnis der genauen Auswirkungen ein. In der ersten Studie analysierte ich das Klima, das Mikroklima, die Demografie und die ökophysiologischen Reaktionen der Sämlinge der Spezies Cybianthus marginatus und Clusia multiflora welche dort an der Baumgrenze. Ich wählte drei Standorte in einer trockenen Waldgrenze auf 3100 m ü. NN aus, wobei ich nebeneinander liegende 10x10 m große Parzellen im Wald, am Waldrand und in der Páramo-Vegetation verwendete. Im Páramo kamen keine Sämlinge vor, während sich ihre Dichte zwischen Wald und Waldrand nicht unterschied. Die Überlebensrate blieb sowohl in den Wald- als auch in den Grenzparzellen hoch, und die Wachstumsraten waren generell niedrig, aber bei Cybianthus an der Waldgrenze höher. Beide Arten wiesen unabhängig von der Umgebung niedrige Assimilations- und Transpirationsraten auf. Die Sämlinge wiesen räumliche Assoziation mit feuchtigkeitsregulierenden Elementen wie Moosen, Farnen und Rosettenpflanzen auf, was darauf hindeutet, dass sie von einer erhöhten Wasserverfügbarkeit in ihrer Umgebung profitieren. Diese Ergebnisse deuten auf eine langsame Expansion der potenziellen Waldgrenze hin, bei der die Waldrandvegetation die Ansiedlung von Sämlingen über die derzeitigen Waldgrenzen hinaus erleichtert.
In der zweiten Studie, die in den französischen Alpen durchgeführt wurde, untersuchte ich die Präferenzen der Nadelbäume Larix decidua, Pinus uncinata und Pinus cembra für Mikrostandorte in alpinen Waldgrenzen mit unterschiedlichem chemischem Untergrund. Ich wählte vier Standorte aus, jeweils zwei mit anstehendem Kalk- und zwei mit Silikatgestein, und verglich 50 besetzte Mikrostandorte mit 50 zufällig ausgewählten Kontrollstandorten. Ich bewertete die Topografie, das Substrat, die Bodenbedeckung und die Nähe von Schutz bietenden Elementen und setzte diese Merkmale in Beziehung zu den Beobachtungen der individuellen Gesundheit. Die drei Arten siedelten sich an ähnlichen Mikrostandorten an, in der Regel mit einem gewissen Schutz, und nur bestimmte extreme Mikrostandorte blieben unbesetzt. Die meisten Individuen wiesen Krummholzformen auf oder waren gebeugt und zeigten nur minimale Anzeichen kürzlicher mechanischer Schäden, Austrocknung oder Herbivorie. Diese Ergebnisse zeigen, dass die Verfügbarkeit von Mikrostandorten die Etablierung von Sämlingen in diesem Untersuchungsgebiet nicht limitiert, was darauf hindeutet, dass die Verfügbarkeit von Samen wahrscheinlich eine größere Rolle spielt. Trotz der rauen Bedingungen, welche das Wachstum der Bäume einschränken, deuten die jüngsten Wachstumstrends darauf hin, dass sich die Baumgrenze unter günstigen klimatischen Bedingungen nach oben verschieben könnte.
In der dritten Studie untersuchte ich in einem Feldexperiment in den französischen Alpen, wie Sämlinge der hier die Baumgrenze bildenden Arten Larix decidua, Picea abies, Pinus uncinata, P. cembra und Sorbus aucuparia auf mikroklimatische Veränderungen reagieren. Sämlinge aus zwei aufeinanderfolgenden Kohorten wurden in 40 Parzellen gepflanzt, welche in fünf Blöcken angeordnet waren, und den folgenden Behandlungen ausgesetzt: Erwärmung am Tag, Erwärmung am Tag + Bewässerung, Erwärmung in der Nacht, Erwärmung in der Nacht + Schatten, Schatten, Bewässerung, Vegetationsbedeckung und Kontrolle. Die Überlebensrate und die Biomasseproduktion der beiden Kohorten sowie die Chlorophyllfluoreszenz der ersten Kohorte wurden bewertet. Vegetationsbedeckung und Erwärmung wirkten sich negativ auf Überlebensrate und Biomasse aus, während sich Beschattung und erhöhte Wasserverfügbarkeit in einigen Fällen positiv auswirkten. Jedoch reagierten die Arten und Kohorten dabei unterschiedlich, was wahrscheinlich auf interannuelle Klimaschwankungen zurückzuführen ist. Messungen der Chlorophyllfluoreszenz zeigten keine starke Photoinhibition. Die Ergebnisse zeigen, dass die derzeitigen Klimabedingungen das Überleben der Keimlinge zwar nicht stark begrenzen, dass aber die Wechselwirkungen zwischen Pflanzen eine Schlüsselrolle bei dem Anstieg der Baumgrenze spielen. Die Studie unterstreicht die Bedeutung der zwischenjährlichen Klimaschwankungen für das Überleben der Sämlinge und für die Dynamik der Baumgrenze.
Diese Arbeit veranschaulicht die mehrdimensionalen Einflüsse bei der Etablierung von Keimlingen in Baumgrenzen-Ökotonen. Während abiotische Schlüsselfaktoren wie Temperaturschwankungen und Wasserverfügbarkeit die Überlebensrate und das Wachstum beeinflussen, spielen Interaktionen zwischen Pflanzen, sowohl positive durch Verbesserung der lokalen Umweltbedingungen als auch negative durch Konkurrenz zwischen Gräsern und Sämlingen, eine Schlüsselrolle für das Überleben von Baumsämlingen an sowohl andinen als auch alpinen Baumgrenzen. Während die Verfügbarkeit von Mikrostandorten in den Alpen kein begrenzender Faktor ist, deuten die standortspezifischen Unterschiede in der Keimlingsdichte in den Anden darauf hin, dass die Verfügbarkeit und die Eigenschaften der Mikrostandorte, insbesondere das Substrat, die Etablierung fördern können. Die langfristige Beobachtung der Samenverfügbarkeit und der Neuansiedlung von Sämlingen, sowie die Einbeziehung jährlicher Klimaschwankungen und der starken Saisonalität in Vorhersagemodelle könnten zu einem besseren Verständnis der Dynamik der Baumgrenze unter veränderten klimatischen Bedingungen führen
Diversität und Verteilung von Bryophyten entlang eines Höhengradienten am Vulkan Baru, Panama
No full textElevational gradients in tropical mountains are suitable systems for studying spatial variations in plant diversity. Due to their great abundance, diversity, and sensitivity to environmental changes, bryophytes are appropriate organisms to explore relationships between diversity patterns and environmental fluctuations. The present study undertakes an analysis of bryophyte diversity and its functions. Moreover, it evaluates the importance of considering bryophytes on different substrates to assess the effects of the microenvironment on the distribution of diversity. The study addresses the following specific questions:
1. How does bryophyte species diversity change with elevation, and how elevational patterns differ between substrate types?
2. How do the community composition and beta diversity of bryophytes on different substrates vary along an elevational gradient? How does elevation influence species association for a particular substrate type along a mountain slope?
3. How do bryophyte biomass and water-holding capacity change with the increase in elevation while accounting for the effect of bryophyte substrates?
The variations in the aspects of diversity and ecosystem functions were assessed along an elevational gradient on the Baru Volcano, Panama. Eight study sites were established from 1900 m to 3300 m, with elevational intervals of 200 m between sites. At each elevation, forest structure and climate data, as well as cover per bryophyte species from six substrate types in 600 cm2 plots were recorded. From these plots, bryophyte samples were collected, deposited in plastic bags, and transported to the laboratory where biomass and water-holding capacity were determined and early stages of species identification were carried out.
The obtained results revealed that: i) bryophyte species richness consistently decreased towards the highest elevation; ii) elevation explains bryophyte community composition along the whole elevational gradient, while substrate types explain variations in short elevation ranges; and iii) bryophyte biomass and water-holding capacity consistently increased towards the highest elevation.
The present work demonstrates that bryophytes respond to the environmental variations drawn by a tropical elevational gradient, varying in species richness and community composition. Total richness of species at different elevations and substrate types decreased with increasing elevation. Species richness patterns were dependent on the scale of analysis, and substrates differed from each other only when considering total number of species aggregated per plots. The pattern of decrease in species richness was related to a gradual change in the composition of the communities. Changes in community composition were mainly explained by elevational variations and to a lesser extent by differences related to substrate types. Different substrates were more crucial in explaining community composition only in short elevational ranges (the four lowest and four highest elevations). Environmental aspects related to a transition zone of forest vegetation at 2500 m were associated with high rates of species turnover and differentiation between communities from the higher and lower area of the mountain. The continuous change of species along the gradient induced a change of typical species per type of substrates and within each elevation. Community turnover results in variations in ecosystem functions that bryophytes perform along the elevational gradient. Bryophyte biomass and its water-holding capacity increased towards higher elevations. Being the terrestrial communities those that registered higher water-holding capacity.
Considering different substrates is relevant in the analysis of the bryophyte diversity since each of these micro-environments provides with different extent of information on the richness of species, composition of communities, and functions within the ecosystem. Species turnover induced a high ecological differentiation between lowest and highest elevation communities, causing modifications even in the association of species for a specific substrate. Bryophyte ecosystem functions varied with elevation due to changes in biomass, with different intensity in each substrate. Consequently, epiphytic and terrestrial bryophyte communities performed functions to different degrees within the mountain. Besides, these functions are performed by different communities at both ends of the gradient and also with varying effectiveness.
Modifications in the climate, such as those expected under climate change scenarios, would imply changes in different aspects of bryophyte diversity and their functions within the mountain ecosystem. If substrates differ in their elevational patterns of species richness, changes in substrate availability present an additional pathway for the climate to shape the diversity of bryophytes on tropical mountains. Therefore, a better understanding of the spatial variation in bryophyte diversity in these mountains is essential to elucidate the effects of environmental change on this crucial group of plants and its implications for ecosystem functioning. Our data suggest that considering the elevational gradient in the tropical mountain is key to the conservation of diversity and maintenance of ecosystem productivity.Höhengradienten im tropischen Gebirge sind gute Modellsysteme, um räumliche Unterschiede in der Biodiversität zu untersuchen. Wegen ihrer hohen Abundanz, Artenvielfalt und Empfindlichkeit gegenüber Umweltveränderungen sind Bryophyten besonders gut dafür geeignet, um Zusammenhänge zwischen Mustern in der Artenvielfalt und Umweltveränderungen aufzuspüren. Die vorliegende Studie untersucht die Artenvielfalt von Bryophyten sowie deren Funktionen im Ökosystem. Bryophyten von verschieden Substraten werden verglichen, um Aufschluss über den Einfluss der Mikrohabitate auf die Verteilung der Artenvielfalt zu gewinnen. Insbesondere werden folgende Fragen untersucht:
1. Wie verändert sich die Artenvielfalt der Bryophyten mit der geografischen Höhe, und wie ändern sich die höhenabhängigen Muster zwischen den verschiedenen Substrattypen?
2. Wie verändern sich die Artengemeinschaft und die Beta-diversität entlang des Höhengradienten? Ändern sich Assoziationen zwischen einzelnen Arten und Substraten entlang des Hanges?
3. Wie ändern sich Biomasse und Wasserspeichervermögen der Bryophyten mit zunehmender Höhe, wenn man den Effekt des Substrates mit berücksichtigt?
Die Unterschiede in den verschiedenen Aspekten von Biodiversität und Ökosystemfunktionen wurden an einem Höhengradienten auf dem Vulkan Baru in Panama untersucht. Acht Untersuchungsstandorte wurden zwischen 1900 und 3300m ü. NN im Abstand von jeweils 200 Höhenmetern festgelegt. An jeder Fläche wurden Waldstruktur und Klimadaten aufgenommen, sowie die die Deckungsgrade der verschiedenen Bryophytenarten auf sechs unterschiedlichen Substrattypen, gemessen auf Probeflächen von 600 cm², bestimmt. Auf diesen Probeflächen wurden Proben von Bryophyten entnommen, in Plastiktüten gelagert und in ein Labor transportiert, wo ihre Biomasse und Wasserspeicherkapazität gemessen sowie eine taxonomische Bestimmung durchgeführt wurde.
Die Ergebnisse zeigten, dass i) die Artenvielfalt der Bryophyten mit zunehmender Höhe abnahm, ii) die Zusammensetzung der Bryophytengemeinschaften entlang des gesamten Gradienten durch die Höhe erklärt wurde, wohingegen die Substrattypen Unterschiede innerhalb von kleineren Höhenintervallen erklärten, und iii) Biomasse und Wasserspeicherkapazität mit der Höhe zunahmen.
Die vorliegende Arbeit zeigt, dass Bryophyten auf die Umweltveränderungen entlang des tropischen Höhengradienten mit Veränderungen in Artenvielfalt und -gemeinschaft reagieren. Auf allen Substrattypen sank die Artenvielfalt mit zunehmender Höhe. Verteilungsmuster in der Artenvielfalt hingen von der Größenskala der Analyse ab, und die verschiedenen Substrattypen zeigten hier nur dann unterschiedliches Verhalten, wenn man die Gesamtzahl der Arten auf den Probeflächen betrachtete. Die Abnahme der Artenvielfalt war verbunden mit einer graduellen Veränderung der Artengemeinschaft. Unterschiede in der Artengemeinschaft wurden hauptsächlich durch Höhenunterschiede, in geringerem Umfang auch durch Unterschiede im Zusammenhang mit den Substrattypen erklärt. Die unterschiedlichen Substrattypen waren entscheidender dabei, die Zusammensetzung der Artengemeinschaft innerhalb kleinerer Höhenintervalle zu erklären (beispielsweise innerhalb der vier niedrigst- und der vier höchstgelegenen Flächen). Die Beta-Diversität zeigte im Zusammenhang mit einer Übergangszone in der Waldvegetation auf 2500m Höhe einen hohen Artenwechsel und eine Differenzierung der Artengemeinschaften ober- und unterhalb dieser Zone an. Der kontinuierliche Wechsel der Arten entlang des Höhengradienten führte auch zu einem Wechsel der für den jeweiligen Substrattyp typischen Leitart. Der Wechsel der Artengemeinschaften führte zu Variationen in den Ökosystemfunktionen, welche die Bryophyten entlang des Umweltgradienten ausführten. Biomasse und Wasserspeicherkapazität nahmen mit der Höhe zu. Bryophyten im Boden besaßen eine größere Fähigkeit, Wasser zurückzuhalten.
Es ist wichtig, die unterschiedlichen Substrate in der Analyse zu berücksichtigen, da jedes dieser Mikrohabitate in unterschiedlichem Maße Informationen über den Artenreichtum, die Artengemeinschaft und die Funktion innerhalb des Ökosystems lieferte. Der Artenwechsel führte zu einer hohen ökologischen Differenzierung zwischen den niedrigst- und höchstgelegenen Gemeinschaften, was auch zu Unterschieden in den Assoziationen verschiedener Arten zu bestimmten Substrattypen führte. Die Ökosystemfunktionen der Bryophyten veränderte sich mit der Höhe aufgrund von Änderungen in der Biomasse, was allerdings in unterschiedlichen Substrattypen unterschiedlich stark ausgeprägt war. Daher erfüllten die Gemeinschaften der epiphytisch und terrestrisch wachsenden Brypohyten Ökosystemfunktionen in unterschiedlichem Maße entlang des Berghanges. An beiden Enden des Höhengradienten werden die Funktionen von unterschiedlichen Gemeinschaften und in abweichender Effektivität ausgeführt.
Änderungen des Klimas, wie sie von den verschiedenen Szenarien des Klimawandels erwartet werden, könnten zu Änderungen in der Vielfalt der Bryophyten und deren Funktionen innerhalb der Bergökosysteme führen. Falls sich die höhenabhänge Verteilung des Artenreichtums zwischen den verschiedenen Substrattypen unterscheidet, dann bildet die Verfügbarkeit dieser Substrattypen ein weiteres Einfallstor für klimatisch bedingte Veränderungen der Biodiversität von Bryophyten im tropischen Gebirge. Daher ist ein besseres Verständnis der räumlichen Variationen der Artenvielfalt der Bryophyten in diesem Gebirgstyp essentiell, um sowohl die Auswirkungen der Umweltveränderungen auf diese so wichtige Pflanzengruppe als auch die daraus resultierenden Implikationen für die Funktionalität des Ökosystems zu erhellen. Unsere Daten legen nahe, den Höhengradienten in seiner jetzigen Form zu erhalten, sowohl im Interesse des Umweltschutzes, als auch zur Erhaltung der Produktivität des Ökosystems
Interaktive Pflanzenmerkmale- und Klimaeffekte auf die Streuzersetzung entlang der chilenischen Küste
No full textLitter decomposition is the breakdown of dead organic matter along with the transformation and liberation of its components as inorganic forms. This process is of high importance in ecosystem ecology, as it determines the available resources to below and aboveground communities, as well as nutrient and carbon dynamics and soil formation.
Climate, vegetation (via litter traits) and decomposers are the main drivers of litter decomposition. However, these factors interact with each other, which makes the evaluation of their relative importance for decomposition a difficult task. For example, climate controls have both direct (e.g. via moisture and temperature) and indirect (via changes in species abundance, composition and litter traits) influences. Studies along natural gradients and litter transplant experiments can help to disentangle these effects. In this doctoral research, I particularly studied the role of climate and litter traits in litter decomposition across a large climatic gradient in the Chilean coastal range, by using different litterbag experiments and litter from species with a high variation of functional traits (i.e. litter quality).
In the first study, I tested whether soil decomposers are “adapted” to local litter types and thus, these decompose faster compared to the decomposition of non-local litter with similar quality. Under the assumptions of this so-called “home-field advantage” (HFA) hypothesis, I tested whether this adaptation occurs and differs across a wide range of ecosystems, where litter input and microbial specialization may vary. I used a reciprocal litter translocation experiment with 20 species of different litter quality among four different study sites distributed along the Chilean costal range. In addition to mass loss, I used the loss ratios of decomposable and leachable fractions of litter (relative N/K and P/K loss) to understand the specific contribution of decomposers to decomposition and to avoid confounding climatic effects. The results showed no support for the HFA hypothesis in any ecosystem, since the mass and nutrient loss ranking of litter species was consistent along the climatic gradient, i.e. in every site, litter from the arid sites always decomposed the fastest, and litter from the mediterranean and temperate sites decomposed the slowest. These results supports the hypothesis that, in the studied ecosystems, litter quality drives decomposer activity independently of litter origin, and that the decomposer community can probably quickly adjust when foreign litter enters their ecosystem.
In the second study, I unraveled the relative importance of litter quality and microclimate (soil moisture and temperature) for litter decomposition, and identified how their effects varied along the decomposition process. By using a reciprocal litter translocation experiment along the climatic gradient in Chile, I followed the decomposition of 30 species with a wide spectrum of functional traits for two years. Litter traits had a strong impact on litter decomposition across the gradient, while an increase in decomposition with soil moisture was observed only in the wettest climates. Overall, litter traits drove decomposition in the first year of decomposition after which soil moisture increased considerably in importance. Moreover, statistical analyses of subsets of the 30 species showed that litter trait effects on litter decomposition gain in importance when the variation in trait values was larger. Thus, the relative effects of litter traits and climate on decomposition depend on the ranges in climate and litter traits considered in the study, and also change with time.
In the last study, I evaluated the role of diversity (species number and functional dispersion, FDis) on litter mixture decomposition across ecosystems. I used FDis values based on litter traits related to nutrient transfer among litters or litter recalcitrance, two mechanisms that could explain litter mixture effects. I found only a small number of significant mixture effects on decomposition (both positive and negative) along the climatic gradient, which occurred more often in the most arid sites. These mixture effects were independent of the number of species in the litter mixtures at all sites, but were stronger with increasing FDis at the two most arid sites. At these sites, FDis based on litter traits related to nutrient content correlated with positive mixture effects on decomposition, whereas traits related to inhibitory secondary compounds correlated with negative mixture effects. Overall, this study indicates that mixture effects on decomposition are rather rare across the climatic gradient. However, it suggests that a mechanistic approach to functional diversity metrics could help to further understand under which conditions and in which direction diversity influences decomposition.
Altogether, this thesis highlights the importance of litter traits in litter decomposition: this factor not only drives the affinity of decomposers and determines species rankings in decomposability, but can also exert additional controls via functional diversity. I demonstrated that the study of a broad range of litter traits and litter species is decisive to correctly predict the relative importance of litter quality on decomposition, and likely controls the occurrence of litter mixture effects. Similarly, the use of a large climatic range allows to detect critical differences among ecosystems. These results are of particular importance to correctly predict litter decomposition feedbacks on climate and highlight the importance of studies including representative ranges in climate and vegetation. Of particular interest are the underrepresented ecosystems, such as arid and semi-arid areas. In these ecosystems, I showed that litter quality can strongly drive decomposition and litter mixture effects, in contrast to the results from mediterranean and temperate forests. The importance of litter quality, highlighted in all three studies, opens a frame for new research focusing in the understanding of human-driven changes in the functional composition of vegetation for decomposition and thus, for carbon and nutrient cycling.Im Verlauf des Prozesses der Streuzersetzung zerfällt tote, organische Materie, wird transformiert und ihre Bestandteile werden dann in anorganischer Form freigesetzt. Dieser Prozess ist von hoher Bedeutung in der Ökosystemökologie, da er für überirdische und unterirdische Lebensgemeinschaften die Menge der vorhandenen Ressourcen bestimmt sowie sowohl den Nährstoff- und Kohlenstoffhaushalt als auch die Bodenbildung beeinflusst.
Klima, Vegetation (über funktionelle Merkmale) und Zersetzer sind die wichtigsten Einflussfaktoren der Streuzersetzung. Trotzdem interagieren diese Faktoren miteinander, was die Einschätzung ihrer relativen Bedeutung für den Prozess erschwert. So nehmen zum Beispiel Klimafaktoren sowohl direkten (e.g. über Feuchtigkeit, Temperatur) als auch indirekten (über Veränderung der Artenvielfalt, Artenzusammensetzung und Merkmale des Streus) Einfluss. Studien entlang von natürlichen Gradienten und Experimente mit der Translokation von Streu können helfen, diese Effekte zu entwirren. Im Rahmen der vorliegenden Doktorarbeit wurde über den hohen Klimagradienten der Küstenregion Chiles die Bedeutung von Klima- und Streumerkmalen für die Streuzersetzung erforscht. Es wurden Streubeutelexperimente ausgeführt und Streu von Pflanzenarten mit einer hohen Variation funktioneller Merkmale (i.e. Streubeschaffenheit) verwendet.
Das Ziel der ersten Studie bestand darin, zu testen, ob sich Destruenten im Erdboden an lokale Streu „anpassen“ und diese somit schneller zersetzen als nicht heimische Streu von ähnlicher Qualität. Unter Annahme dieser so genannten „Heimvorteil- Hypothese“ (home-field advantage hypothesis, HFA) wurde untersucht, ob die Anpassung auftritt und inwiefern dabei verschiedene Ökosysteme unterschieden werden, in denen Streuvorkommen und mikrobiologische Spezialisierung variieren können. Um die HFA zu überprüfen, wurde ein reziprokes Streutranslokationsexperiment zwischen vier Orten entlang der Chilenischen Küste, mit 20 Pflanzenarten verschiedener Streuqualität durchgeführt. Zusätzlich zum Gewichtsverlust sollte der Verlustanteil von zersetzbarem und auslaugbarem Material (relativer N/K und P/K Verlust) herangezogen werden, um den spezifischen Beitrag der Destruenten zur Zersetzung zu verstehen, und weiterhin eine Verwechslung der klimatischen Effekte zu vermeiden. Die Ergebnisse widerlegen für jedes Ökosystem die HFA Hypothese, da die Gewichts- und Nährstoffverluste der verschiedenen Streuarten auf einer Rangliste konstant bleiben. Bei jedem Standort wurde Streu aus den ariden Zonen am schnellsten zersetzt, während Streu aus den mediterranen und gemäßigten Zonen den langsamsten Gewichts- bzw. Nährstoffverlust erfuhr. Die Resultate unterstützen somit die These, dass in den untersuchten Ökosystemen die Beschaffenheit des Streus die Aktivität der Destruenten steuert und diese unabhängig von der Herkunft des Materials variiert. Zudem kann postuliert werden, dass die Destruentengemeinschaft sich wahrscheinlich schnell anpassen kann, wenn auswärtige Streu in das Ökosystem gelangt.
Im zweiten Experiment konnte die relative Bedeutung des Einflusses der Streuqualität und des Mikroklimas (Bodenfeuchtigkeit und Temperatur) auf die Streuzersetzung näher bestimmt und weiterhin identifiziert werden, wie die Effekte der beiden Faktoren während des Zersetzungsprozesses variieren. Durch die Nutzung eines reziproken Streutranslokationsexperiments entlang des Klimagradienten in Chile war es möglich, der Zersetzung von 30 Pflanzenarten mit hoher Variation funktioneller Merkmale über zwei Jahre hinweg zu folgen. Die Merkmale hatten einen starken Einfluss auf die Streuzersetzung im Gradienten, während eine Erhöhung der Zersetzung mit steigender Bodenfeuchtigkeit nur in den feuchtesten Klimazonen beobachtet werden konnte. Insgesamt bestimmten im ersten Jahr des Experiments die funktionellen Merkmale über das Maß der Zersetzung. Danach gewann der Faktor der Bodenfeuchtigkeit merklich an Bedeutung. Darüber hinaus zeigten statistische Analysen von Untergruppen der 30 Pflanzenarten, dass der Effekt funktioneller Merkmale auf die Streuzersetzung an Bedeutung gewinnt, wenn die Variation von Merkmalsausprägungen höher ist. Folglich hängen die relativen Effekte der funktionellen Merkmale und des Klimas auf die Zersetzung von der Variation des Klimas und der funktionellen Merkmale ab, ändern sich aber auch mit der Zeit.
In der dritten Untersuchung wurde die Rolle der Diversität (Artenvielfalt und funktionelle Dispersion, FDis) auf die Zersetzung von Streumischungen über Ökosysteme hinweg beurteilt. Hier wurden FDis Werte genutzt, basierend auf den funktionellen Merkmalen, in Beziehung stehend zum Nährstofftransfer innerhalb der Streu oder Widerständigkeit der Streu, zwei Mechanismen, welche die Streumischungseffekte erklären könnten. Es konnte nur eine kleine Anzahl von signifikanten Mischungseffekten auf die Zersetzung (sowohl positiv als negativ) entlang des Klimagradienten gefunden werden, was am meisten an den aridesten Standorten passierte. Diese Mischungseffekte waren an allen Standorten unabhängig von der Anzahl der Arten in der Streumischung, waren aber stärker mit steigender FDis an den zwei aridesten Standorten. An diesen Standorten stand die FDis basierend auf funktionellen Merkmalen in Beziehung zum Nährstoffgehalt, korrelierend mit positiven Mischungseffekten, während Merkmale in Beziehung zu hemmenden sekundären Zusammensetzungen mit negativen Mischungseffekten korrelierten. Insgesamt weist diese Studie darauf hin, dass Mischungseffekte auf Zersetzung eher selten entlang des klimatischen Gradienten auftreten. Allerdings lässt dies erkennen, dass eine mechanische Herangehensweise an die Messung funktioneller Diversität zu einem tieferen Verständnis führen könnte, unter welchen Bedingungen und in welche Richtung Diversität Zersetzung beeinflusst.
Insgesamt unterstreicht diese Doktorabeit die Wichtigkeit von funktionellen Merkmalen in der Streuzersetzung: dieser Faktor bestimmt nicht nur die Affinität der Destruenten und legt Artenrankings in Bezug auf Unzersetzbarkeit fest, kann aber auch über funktionelle Diversität erweiterte Kontrolle ausüben. Es wurde demonstriert, dass die Studie einer breiten Vielfalt funktioneller Merkmale und Streuarten entscheidend dafür ist, die relative Wichtigkeit der Streumerkmale auf die Zersetzung korrekt vorherzusagen und wahrscheinlich das Auftreten von Streumischungseffekten kontrolliert. Ebenso erlaubt die Nutzung eines großen klimatischen Bereichs kritische Unterschiede zwischen Ökosystemen zu erkennen. Diese Ergebnisse sind von besonderer Wichtigkeit, um Streuzersetzungsfeedbacks auf das Klima korrekt vorherzusagen und die Wichtigkeit von Studien zu unterstreichen, die einen repräsentativen Umfang in Klima und Vegetation beinhalten. Von besonderem Interesse sind unterrepräsentierte Ökosysteme, wie zum Beispiel aride und semiaride Klimazonen. In diesen Ökosystemen konnte gezeigt werden, dass Streumerkmale die Zersetzung und Streumischungseffekte stark bestimmen können, im Kontrast zu den Resultaten von mediterranen und gemäßigten Wäldern. Alle drei der durchgeführten Experimente verdeutlichen die Wichtigkeit der funktonellen Merkmale und schaffen zusätzlich einen Rahmen für neue Forschung zum Verständnis von menschengemachten Veränderungen in der funktionellen Komposition von Vegetation für die Zersetzung und somit für Kohlenstoff- und Nährstoffkreisläufe
Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Full text linkWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Exploring the community assembly of non-vascular vegetation based on a process-based modeling approach
No full textDispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Full text linkWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
- …
