-! siehe separates handout Autokorrelation. Simple up-scaling examples. Precip. Holdridge Life Zones (1947)

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1 Finding the right scale...mittels Regressionsanalysen (siehe Übung)...mittels theoretischer Überlegungen...mittels Modellen, die an empirischen Daten getestet werden...mittels räumlichen Autokorrelationsanalysen -! siehe separates handout Autokorrelation Simple up-scaling examples Precip ET T Holdridge Life Zones (1947) 1

2 Simple up-scaling examples Holdridge Life Zones (1947) Simple up-scaling examples Holdridge Life Zones (1947) 2

3 What you should have learned so far Skalenabhängigkeit vieler Prozesse aber auch der Lebensstrategien von Tier- und Pflanzenarten Perkolationstheorie und Vernetzung The right scale does not exist: trade-offs! Räumliche Autokorrelation Species-area curves Inseltheorie (island biogeography theory) Metapopulationstheorie 3

4 Landschaftsanalyse I: Entstehung von Landschaftsmustern & Bedeutung für Fauna/Flora Abiotic causes (p 73ff): Klima, Topographie, Boden Landschaftsanalyse I: Entstehung von Landschaftsmustern & Bedeutung für Fauna/Flora Klima, Topographie, Boden, Geschichte... 1

5 Landschaftsanalyse I: Entstehung von Landschaftsmustern & Bedeutung für Fauna/Flora Klima, Topographie, Boden, Geschichte... Alpine Rasengesellschaften wiederspiegeln Landschaftsmuster Landschaftsanalyse I: Entstehung von Landschaftsmustern & Bedeutung für Fauna/Flora Klima, Topographie, Boden, Geschichte... Statistisch signifikante Beziehungen zwischenrasengesellschaften Wahrscheinlichkeiten Auftreten/Nicht-Auftreten und musterbildenden Prozessen Modell 2

6 Landschaftsanalyse I: Entstehung von Landschaftsmustern & Bedeutung für Fauna/Flora Long-term climatic change (p 74 ff) Impacts of climate change on vegetation left: Changes of northern and western range limits for 4 eastern North American tree taxa. Numbers indicate thousands of yrs BP for occurrence of species Turner et al below: equivalent for Europe (Birks, 1989) 3

7 Simulated impacts of climate change on vegetation Simulated range changes of selected taxa in Yellowstone National Park under current and 2xCO2 climate scenario. Turner et al Simulated impacts of climate change on vegetation today 2 1 warming T o C 4

8 Simulated impacts of climate change on vegetation today 1 1 warming T oC Simulated impacts of climate change AND biotic interaction on the distribution of beech Meier et al

9 Landschaftsanalyse I: Entstehung von Landschaftsmustern & Bedeutung für Fauna/Flora Biotic interactions (p 83 ff) Licht Licht Witterung Klima Witterung Klima Artspezifische Mortalität Artspezifische Wuchsleistung Bestandesdichte Bodenqualität (Feuchte, Nährstoffe) Bodenqualität Bestandesdichte nach Shugart 1984 Kienast 1989, 1991 Samenpotential Artspezifische Mortalität Anthropogene Einflüsse Anthropogene Einflüsse Artspezifische Wuchsleistung Samenpotential 1/12 ha Kleiner und grösser 1/12 ha Landschaftsanalyse I: Entstehung von Landschaftsmustern & Bedeutung für Fauna/Flora Biotic interactions (p 83 ff) Beispiel: Populationsdynamische stochastische Gap-Modelle Gesamtbiomasse Zeit 6

10 Wurzelfäulepilze Nationalpark (Verbreitung der durch Pilze verursachten Waldöffnungen, gaps) Bendel (2005) Zeitpunkt 1: -Symptomatische Bäume sterben ab, gap öffnet sich Zeitpunkt 2: - Licht --> Verjüngung Zeitpunkt 3: -Verjüngung im gap NICHT befallen Bendel (2005) Fig. 2: Ausdehnung des grössten Hallimasch-Klons (Armillaria ostoyae), Kreise: Hallimasch-Isolate 2003, Dreiecke: Hallimasch-Isolate 2004 (Anzahl Isolate des grössten Klons: 42). 7

11 Befall durch Southern Pine-Beetle nicht attackierter Baum früher attackierter Baum jetzt attackiert Texas Forest Service 8

12 nicht attackierter Baum früher attackierter Baum jetzt attackiert Texas Forest Service Texas Forest Service 9

13 Texas Forest Service Texas Forest Service 10

14 Texas Forest Service Texas Forest Service 11

15 Texas Forest Service Texas Forest Service 12

16 Texas Forest Service Texas Forest Service 13

17 Fall webworm Exercise: Fall webworm outbreak (Oklahoma) modified after Gergel & Turner 2002: Learning Landscape Ecology B D C A Wald Offenland Bäume mit fall webworm 1. Hypothese A und B formulieren: A: B: 2. Quantitative Tests 2.1 Wählen Sie 10 zufällige Koordinatenpunkte, die im Wald liegen (x,y zufällig wählen) 2.2 Messen Sie die Distanz zum Waldrand (A --> Zeile 5 spreadsheet) 2.3 Bestimmen Sie nächstgelegenen Baum mit Befall und messen Sie die Distanz zum Waldrand (B --> Zeile 6 spreadsheet) 2.4 t-test: Interpretation: 2.5 Messen Sie Distanz Zufallspunkt nächstgelegener Baum mit Befall (C --> Zeile 7 spreadsheet) 2.6 Messen Sie Distanz von diesem befallenen Baum zum nächstgelegenen Baum mit Befall (D --> Zeile 8 spreadsheet) T-square Statistik: Interpretation: 14

18 Exercise: Fall webworm outbreak (Oklahoma) Excel sreadsheet to answer two hypotheses: (a) Distance from forest edge, (b) geographic allocation of infested trees (clumped vs. random) ftp.wsl.ch/pub/kienast/v _landecol/t-test_t-square.xls 15

19 Homework Oct. 14, 2015 Read and repeat chapter 1,2,4 von M. Turner Download chapter 5 von M. Turner ftp://ftp.wsl.ch/pub/ kienast/v _landecol/class_4 ---> file turner_2001_5_quan_pat.pdf Print out for class 4 at least pages ; ;