To characterise the habitat preferences of ring ouzel (Turdus torquatus) and blackbird (T. merula) in Switzerland, we adopt species distribution modelling and predict the species’ spatial distribution. We model on two different scales to analyse in how far downscaling leads to a different set of predictors to describe the realised habitat best. While the models on macroscale (grid of one square kilometre) cover the entire country, we select a set of smaller plots for modelling on territory scale. Whereas ring ouzels occur in altitudes above 1’000 m a.s.l. only, blackbirds occur from the lowlands up to the timber line. The altitudinal range overlap of the two species is up to 400 m. Despite both species coexist on macroscale, a direct niche overlap on territory scale is rare. Small-scale differences in vegetation cover and structure seem to play a dominant role for habitat selection. On macroscale however, we observe a high dependency on climatic variables mainly representing the altitudinal range and the related forest structure preferred by the two species. Applying the models for climate change scenarios, we predict a decline of suitable habitat for the ring ouzel with a simultaneous median altitudinal shift of +440 m until 2070. In contrast, the blackbird is predicted to benefit from higher temperatures and expand its range to higher elevations. / Unter Verwendung von Habitatmodellen beschreiben wir die Habitatpräferenz von Amsel (Turdus merula) und Ringdrossel (T. torquatus) in der Schweiz. Mit Hilfe verschiedener Klimaszenarien prognostizieren wir zudem die künftige potentielle Verbreitung beider Arten. Zur Beschreibung eines eventuell auftretenden Skalensprungs, d.h. einer Änderung in der Beschreibungskraft der Variablen auf verschiedenen räumlichen Ebenen, erstellten wir Modelle auf zwei unterschiedlichen Skalen. Während das Modell auf Makroskala mit einer Maschenweite von einem Quadratkilometer die gesamte Schweiz abdeckt, erstellten wir zudem eine Auswahl an Untersuchungsgebieten auf Revierebene. Ringdrosseln zeigen ihren Verbreitungsschwerpunkt in der subalpinen Lage, während Amseln vornehmlich das Tiefland und die Tallagen besiedeln und nur vereinzelt in hohe Lagen vordringen. In einem Gürtel von ungefähr 400 Höhenmetern siedeln beide Arten parallel.Trotz dieses auf der Makroskala erkennbaren Überschneidungsbereiches konnten wir in unserer Untersuchung auf Revierebene, von einer Ausnahme abgesehen, keine Koexistenz beobachten. Kleinräumige Unterschiede in der Habitatstruktur, insbesondere in der Vegetationsbedeckung scheinen demnach für die Habitatselektion von maßgeblicher Bedeutung zu sein. Auf Makroebene hingegen wurde der Einfluss klimatischer Variablen deutlich, die neben der Höhenlage auch dort typische Vegetationsstrukturen widerspiegeln. Wie die Klimaszenarien zeigen, nehmen geeignete Ringdrosselhabitate bei steigenden Temperaturen ab und die Art weicht im Mittel um 440 m in höhere Lagen zurück. Für Amseln scheint sich eine zunehmende Erwärmung jedoch positiv auszuwirken, während das Verbreitungsgebiet im Tiefland beibehalten wird, dringt sie von den Tälern ausgehend zunehmend in höhere Lagen vor.

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Die zunehmende Verfügbarkeit von Satellitenfernerkundungs- und Wildtier-Telemetriedaten eröffnet neue Möglichkeiten für eine verbesserte Überwachung von Wildtierhabitaten durch Habitatmodelle, doch fehlt es häufig an geeigneten Ansätzen, um dieses Potenzial voll auszuschöpfen. Das übergeordnete Ziel dieser Arbeit bestand in der Konzipierung und Weiterentwicklung von Ansätzen zur Nutzung des Potenzials großer Satellitenbild- und Telemetriedatensätze in Habitatmodellen. Am Beispiel von drei großen Säugetierarten in Europa (Eurasischer Luchs, Rothirsch und Reh) wurden Ansätze entwickelt, um (1) Habitatmodelle mit dem umfangreichsten global und frei verfügbaren Satellitenbildarchiv der Landsat-Satelliten zu verknüpfen und (2) Wildtier-Telemetriedaten über Wildtierpopulationen hinweg in großflächigen Analysen der Habitateignung und -nutzung zu integrieren. Die Ergebnisse dieser Arbeit belegen das enorme Potenzial von Landsat-basierten Variablen als Prädiktoren in Habitatmodellen, die es ermöglichen von statischen Habitatbeschreibungen zu einem kontinuierlichen Monitoring von Habitatdynamiken über Raum und Zeit überzugehen. Die Ergebnisse meiner Forschung zeigen darüber hinaus, wie wichtig es ist, die Kontextabhängigkeit der Lebensraumnutzung von Wildtieren in Habitatmodellen zu berücksichtigen, insbesondere auch bei der Integration von Telemetriedatensätzen über Wildtierpopulationen hinweg. Die Ergebnisse dieser Dissertation liefern neue ökologische Erkenntnisse, welche zum Management und Schutz großer Säugetiere beitragen können. Darüber hinaus zeigt meine Forschung, dass eine bessere Integration von Satellitenbild- und Telemetriedaten eine neue Generation von Habitatmodellen möglich macht, welche genauere Analysen und ein besseres Verständnis von Lebensraumdynamiken erlaubt und so Bemühungen zum Schutz von Wildtieren unterstützen kann. / The growing availability of satellite remote sensing and animal tracking data opens new opportunities for an improved monitoring of wildlife habitats based on habitat models, yet suitable approaches for making full use of this potential are commonly lacking. The overarching goal of this thesis was to develop and advance approaches for harnessing the potential of big satellite image and animal tracking data in habitat models. Specifically, using three large mammal species in Europe as an example (Eurasian lynx, red deer, and roe deer), I developed approaches for (1) linking habitat models to the largest global and freely available satellite image record, the Landsat image archive, and (2) for integrating animal tracking datasets across wildlife populations in large-area assessments of habitat suitability and use. The results of this thesis demonstrate the enormous potential of Landsat-based variables as predictors in habitat models, allowing to move from static habitat descriptions to a continuous monitoring of habitat dynamics across space and time. In addition, my research underscores the importance of considering context-dependence in species’ habitat use in habitat models, particularly also when integrating tracking datasets across wildlife populations. The findings of this thesis provide novel ecological insights that help to inform the management and conservation of large mammals and more broadly, demonstrate that a better integration of satellite image and animal tracking data will allow for a new generation of habitat models improving our ability to monitor and understand habitat dynamics, thus supporting efforts to restore and protect wildlife across the globe.

Die Biodiversitätskrise des Anthropozäns wird vor allem durch vom Menschen bedingte Umweltveränderungen verursacht. Naturschutzgebiete sind ein globaler Eckpfeiler des Umweltschutzes und besonders wichtig für den Erhalt von Großsäugern. Fortschreitender menschlicher Einfluss sowie zunehmender Verlust und die Zerteilung von Lebensräumen innerhalb und außerhalb von Naturschutzgebieten beeinflussen deren Effektivität und Wert für den Umweltschutz stark, besonders in Zeiten sozioökonomischer und institutioneller Schocks mit reduzierten Ressourcen für den Umweltschutz. Der Zusammenbruch der Sowjetunion im Jahr 1991 war solch ein Schock und das Ziel dieser Doktorarbeit war es, besser zu verstehen, wie dieser Schock die Landnutzung, die Effektivität von Naturschutzgebieten und die Populationsdynamik von Wildtieren beeinflusst hat. Der europäische Teil Russlands bot sich deshalb als Untersuchungsgebiet an, da es eine vom Menschen stark beeinflusste Region ist, welche Lebensraum für Großsäuger aufweist sowie ein Netzwerk von Naturschutzgebieten besitzt, die über Langzeitdaten zur Biodiversität verfügen. Diese Doktorarbeit verwendete umfassende Datensätze und interdisziplinäre Ansätze, um die Veränderungen in Landnutzung, Jagddruck, Naturschutzgebieten, Lebensräumen und Populationsdynamiken von Wildtieren in post-sowjetischer Zeit zu beobachten und auszuwerten. Die Ergebnisse zeigen, dass der sozioökonomische und institutionelle Schock nach 1991 einen verringerten Landnutzungsdruck zur Folge hatte, bedingt durch die weit verbreitete Aufgabe von Landwirtschaft und generell abnehmende Raten von Waldeinschlag. Naturschutzgebiete spielten eine wichtige Rolle beim Schutz der Biodiversität und profitierten von vergrößerten Lebensräumen für Großsäuger. Wildtierpopulationsdynamiken waren in post-sowjetischer Zeit wesentlich beeinflusst von Landnutzungswandel und Jagddruck. Diese Forschungsergebnisse leisten einen wertvollen Beitrag zur Unterstützung des Biodiversitätsmonitorings. / The biodiversity crisis of the Anthropocene era is mainly caused by human-induced environmental changes such as land-use change and the overexploitation of wildlife. Protected areas are a cornerstone of the global conservation efforts and particularly important for preserving large mammals. Increasing human impact and continued loss and fragmentation of wildlife habitats inside and outside protected areas strongly affect their effectiveness and conservation value, especially during times of socio-economic and institutional shocks with reduced resources for nature conservation. The breakdown of the Soviet Union in 1991 was such a shock and the overall aim of this thesis was to contribute to a better understanding of how this shock affected land use, protected area effectiveness, and wildlife dynamics in European Russia. European Russia served as a representative area for such a study as it is a human-dominated region, which harbors large mammal species and a long-established network of scientific protected areas providing long-term biodiversity data. The overall aim of this thesis was assessed by using a broad range of data and interdisciplinary approaches to monitor and evaluate changes in land use and hunting pressure, protected areas, wildlife habitats, and species population dynamics in post-Soviet times. The results of this thesis revealed that the socio-economic and institutional shock after 1991 resulted in reduced land-use pressure due to widespread farmland abandonment and overall lowered rates of forest logging in European Russia. Protected areas played an important role in halting threats to biodiversity and benefitted from increased large mammals’ habitat within their zone of interaction. Wildlife dynamics were significantly affected by land-use change and hunting pressure in post-Soviet times. The findings of this thesis provide a valuable contribution to support biodiversity monitoring and overcome knowledge gaps on biodiversity conservation.