This project was formulated with the purpose of advancing knowledge of the invasion dynamics of rats within archipelagos in New Zealand. The concentration on islands reflected the conservation focus of this project - islands are the last refuges for many native New Zealand species that cannot survive in the wild on the mainland. This project can be divided into four areas: 1. Data collection: There was no intent for innovation here, but a deeper understanding of the environments in which rats are born, breed, migrate, and die was developed. 2. Development of tools for data exploration: • A user-friendly point-and-click graphical interface for the R program was designed to allow any user to easily explore simple genetic characteristics of the data. • A novel method for exploring the genetic similarity between individuals was developed and showcased with real data, proving successful in cases of both high and low genetic differentiation, and in detecting likely individual migrants. 3. Improvement of a method for estimating migration: • An attempt was made to improve the Markov chain Monte Carlo procedure underlying this method. • The migration model used by the method was significantly improved, so that it could cope with any level of migration. Previously, results from situations where migration rates were high were invalid. 4. Investigated topics of ecological interest: • Field measurements of rats were used to show that Norway rats tend to have larger masses than ship rats, southern rats are generally larger than northern rats, but the effect on mass of living on an island as opposed to the mainland depends on the latitude. It was also shown that relative tail length is a good species discriminator. • Multiple paternity was confirmed for both Norway and ship rats. This breeding characteristic might form part of the explanation for why rats are such successful invaders. During the project, case studies involving rats on Big South Cape Island, Great Barrier Island and in the Bay of Islands were used to highlight the methods developed, and provided some unexpected and fascinating results.

This project was formulated with the purpose of advancing knowledge of the invasion dynamics of rats within archipelagos in New Zealand. The concentration on islands reflected the conservation focus of this project - islands are the last refuges for many native New Zealand species that cannot survive in the wild on the mainland. This project can be divided into four areas: 1. Data collection: There was no intent for innovation here, but a deeper understanding of the environments in which rats are born, breed, migrate, and die was developed. 2. Development of tools for data exploration: • A user-friendly point-and-click graphical interface for the R program was designed to allow any user to easily explore simple genetic characteristics of the data. • A novel method for exploring the genetic similarity between individuals was developed and showcased with real data, proving successful in cases of both high and low genetic differentiation, and in detecting likely individual migrants. 3. Improvement of a method for estimating migration: • An attempt was made to improve the Markov chain Monte Carlo procedure underlying this method. • The migration model used by the method was significantly improved, so that it could cope with any level of migration. Previously, results from situations where migration rates were high were invalid. 4. Investigated topics of ecological interest: • Field measurements of rats were used to show that Norway rats tend to have larger masses than ship rats, southern rats are generally larger than northern rats, but the effect on mass of living on an island as opposed to the mainland depends on the latitude. It was also shown that relative tail length is a good species discriminator. • Multiple paternity was confirmed for both Norway and ship rats. This breeding characteristic might form part of the explanation for why rats are such successful invaders. During the project, case studies involving rats on Big South Cape Island, Great Barrier Island and in the Bay of Islands were used to highlight the methods developed, and provided some unexpected and fascinating results.

This project was formulated with the purpose of advancing knowledge of the invasion dynamics of rats within archipelagos in New Zealand. The concentration on islands reflected the conservation focus of this project - islands are the last refuges for many native New Zealand species that cannot survive in the wild on the mainland. This project can be divided into four areas: 1. Data collection: There was no intent for innovation here, but a deeper understanding of the environments in which rats are born, breed, migrate, and die was developed. 2. Development of tools for data exploration: • A user-friendly point-and-click graphical interface for the R program was designed to allow any user to easily explore simple genetic characteristics of the data. • A novel method for exploring the genetic similarity between individuals was developed and showcased with real data, proving successful in cases of both high and low genetic differentiation, and in detecting likely individual migrants. 3. Improvement of a method for estimating migration: • An attempt was made to improve the Markov chain Monte Carlo procedure underlying this method. • The migration model used by the method was significantly improved, so that it could cope with any level of migration. Previously, results from situations where migration rates were high were invalid. 4. Investigated topics of ecological interest: • Field measurements of rats were used to show that Norway rats tend to have larger masses than ship rats, southern rats are generally larger than northern rats, but the effect on mass of living on an island as opposed to the mainland depends on the latitude. It was also shown that relative tail length is a good species discriminator. • Multiple paternity was confirmed for both Norway and ship rats. This breeding characteristic might form part of the explanation for why rats are such successful invaders. During the project, case studies involving rats on Big South Cape Island, Great Barrier Island and in the Bay of Islands were used to highlight the methods developed, and provided some unexpected and fascinating results.

This project was formulated with the purpose of advancing knowledge of the invasion dynamics of rats within archipelagos in New Zealand. The concentration on islands reflected the conservation focus of this project - islands are the last refuges for many native New Zealand species that cannot survive in the wild on the mainland. This project can be divided into four areas: 1. Data collection: There was no intent for innovation here, but a deeper understanding of the environments in which rats are born, breed, migrate, and die was developed. 2. Development of tools for data exploration: • A user-friendly point-and-click graphical interface for the R program was designed to allow any user to easily explore simple genetic characteristics of the data. • A novel method for exploring the genetic similarity between individuals was developed and showcased with real data, proving successful in cases of both high and low genetic differentiation, and in detecting likely individual migrants. 3. Improvement of a method for estimating migration: • An attempt was made to improve the Markov chain Monte Carlo procedure underlying this method. • The migration model used by the method was significantly improved, so that it could cope with any level of migration. Previously, results from situations where migration rates were high were invalid. 4. Investigated topics of ecological interest: • Field measurements of rats were used to show that Norway rats tend to have larger masses than ship rats, southern rats are generally larger than northern rats, but the effect on mass of living on an island as opposed to the mainland depends on the latitude. It was also shown that relative tail length is a good species discriminator. • Multiple paternity was confirmed for both Norway and ship rats. This breeding characteristic might form part of the explanation for why rats are such successful invaders. During the project, case studies involving rats on Big South Cape Island, Great Barrier Island and in the Bay of Islands were used to highlight the methods developed, and provided some unexpected and fascinating results.

Abstract not available

Floristic, Ecological and Phytosociological, Study of the Forests of the Mbiye Island at Kisangani, DR Congo The Mbiye Island is situated on the Congo River, in the Eastern part of Kisangani. It is located upstream of the Wagenia Falls, between latitude 0º31’ North and longitude 25º11’ East, with 376 m of altitude. It adjoins the town of Kisangani, and it is 14 km long and 4 km wide. All around Kisangani, the Mbiye Island is the only ecosystem which has a dense forest that is relatively well preserved. This Island has an area of 1,400 ha, and it comprises three types of forest: dry land forest, periodically flooded forest and swampy forest. The main purpose of this study has been to make a qualitative and quantitative analysis of the physiognomy and structure of these three types of forest. I relied on two methods in data collecting: the Phytosociological plotting method with a sampling equal to 100 individuals for the higher strata and 100 m² grass strata, associated with dbh measure for trees whose diameter is ≥ 10 cm. In total, out of the 80 plottings, 67 multi strata and structurals each of which has been decomposed in 4 sub-plottings fit together. Based on the presence-absence criterion, the other 13 multi strata and structurals have been made into Chablis, and all the data have been globally analyzed. An inventory of 33991 individuals has been made in this study. After their identification, it has been found out that there 470 species belonging to 297 types and 90 families. Rubiaceae, Caesalpiniaceae and euphorbiaceae families have been found out to be the most important in Genus and species. In the raw spectra of biological types, the phanerophyts (83.0%) are the most predominant, and within which the mesophanerophyts (trees 10 to 30 m tall in their old age) are the most predominant (39.0%). The Phytogeographical spectra have more omni-guineo-congolese (35%) elements; and amongst the diaspore types, the sarcochores (69%) are the most predominant. 58 endemic species (12.3%) of the central forest sector have been found out at the Mbiye Island. After the classification and ordination of the 80 plottings by Twinspan and DCA, three Phytosociological groupings have been found out in the dry land forest: (1) grouping of Funtumia elastica and Albizia ealaensis, (2) grouping of Nesogordonia leplaei and Antiaris toxicaria, (3) prouping of Olyra latifolia and Campylospermum elongatum; two others for floodable forests (1) grouping of Rinorea oblongifolia and Byrsocarpus coccineus, (2) grouping of Pachystela seretii, Dracaena kindtiana and Culcasia yangambiensis, and three others for swampy forests: (1) grouping of Strombosia grandifolia, Calamus deerratus, Culcasia angolensis and Elaeis guineensis, (2) grouping of Cleistopholis patens and Pterygota bequaertii, (3) grouping of Diospyros bipendensis, Strychnos icaja and Palisota barteri and then two groupings for the Chablis plottings (1) grouping of Palisota schweinfurthii, Eremospatha haullevilleana, Thomandersia hensii and Pycnocoma insularis and (2) grouping of Nephrolepis biserrata and Scaphopetalum thonneri. The coelocaryon botryoides has shown a uniform spatial distribution in the in the forest periodically flooded, whereas Gilbertiodendron dewevrei has shown an aggregated distribution. Comparison of richness in different taxa within the sampling has given high values as far as the numbers of species is concerned and genus of the same family in the phytosociological sampling. Out of all the species listed, 189 have been considered to be common species with regard to the three forest types, other 144 belonged to two types. 90 species have been listed only on solid land, 27 on periodically flooded forest 20 on swampy forest. Euphorbiaceae, Rubiaceae and Caesalpiniaceae families were the best represented in species and genus. With regard to richness in each forest type, the forest of solid soil was the only one to have high values both in species<p>and genus, and the swampy forest was less represented. With reference to richness according to strata, the herbaceous and under-shrub stratum (H) was the richest whereas the stratum of dominant trees (E+A1) was the poorest. Mbiye island forest is the nearest one of Kisangani for which it plays the most important role with regards to supplies in different forest products and non-ligneous forest products. In total, 12.3% endemic species of Central forest sector have been listed there, but due to frequent use by man this time, all these endemic species may disappear from this island. It is therefore urgent that particular attention be paid on it. Actions of conservation and lasting exploitation must be started in order to block their extinction. Key words: DRCongo, Flora, Ecology, Phytosociology, insularity, flooding, spatial distribution, biodiversity, synusie, Mbiye Island, Kisangani./Etude floristique, écologique et phytosociologique des forêts de l'île Mbiye, Kisangani, RDCongo. L'île Mbiye est une île du fleuve Congo située dans la partie Est de la ville de Kisangani, en amont des chutes Wagenia, entre 0° 31' de latitude Nord et 25° 11' de longitude Est, avec une altitude de 376 m. Elle jouxte la ville de Kisangani et sa longueur maximale est de 14 km sur 4 km de largeur. Elle est le seul écosystème à proximité de la ville, possédant encore une forêt dense relativement bien conservée et formant un îlot de 1400 ha comprenant trois types forestiers :la forêt de terre ferme, la forêt périodiquement inondée et la forêt marécageuse. L’objectif principal de cette étude a été de faire une analyse quantitative et qualitative de la physionomie et la structure de ces trois types forestiers. Deux méthodes ont permis la récolte de données ;la méthode de relevés phytosociologiques à effort d’échantillonnage égal à 100 individus pour les strates supérieures et 100 m² pour la strate herbacée, associée à celle de mesure de D130, pour les arbres à diamètre ≥ 10 cm. Au total, 80 relevés dont 67 multistrates et structurels, décomposés chacun en 4 sous-relevés emboîtés, ont été mis en place. 13 autres ont été faits dans les chablis avec l’appréciation basée sur le critère de présence-absence et toutes les données ont été analysées globalement. A l’issue de cette étude, 33991 individus ont été recensés. Après leur identification, au total 470 espèces appartenant à 297 genres et 90 familles ont été obtenues. Les familles des Rubiaceae, des Caesalpiniaceae et des Euphorbiaceae sont les plus importantes, tant en genres qu’en espèces. Dans les spectres bruts de types biologiques, les phanérophytes (83,0 %) sont les plus abondants et au sein desquels les mésophanérophytes (arbres de 10 à 30 m au stade adulte) sont les plus dominants (39,0 %). Les spectres phytogéographiques ont montré une prédominance d’éléments omni-guinéo-congolais (35 %) alors que parmi les types de diaspores, les sarcochores (69 %) sont les plus dominants. 58 espèces endémiques du Secteur forestier central (soit 12,3 %) ont été recensées à l’île Mbiye. Après classification et ordination de ces 80 relevés par Twinspan et DCA, trois groupements phytosociologiques ont été obtenus dans la forêt de terre ferme: (1) groupement à Funtumia elastica et Albizia ealaensis, (2) groupement à Nesogordonia leplaei et Antiaris toxicaria, (3) groupement à Olyra latifolia et Campylospermum elongatum ;deux autres pour les forêts inondables (1) groupement à Rinorea oblongifolia et Byrsocarpus coccineus, (2) groupement à Pachystela seretii, Dracaena kindtiana et Culcasia yangambiensis ;trois autres encore pour les forêts marécageuses :(1) groupement à Strombosia grandifolia, Calamus deerratus, Culcasia angolensis et Elaeis guineensis, (2) groupement à Cleistopholis patens et Pterygota bequaertii, (3) groupement à Diospyros bipendensis, Strychnos icaja et Palisota barteri, et enfin, deux groupements pour les relevés de chablis (1) groupement à Palisota schweinfurthii, Eremospatha haullevilleana, Thomandersia hensii et Pycnocoma insularum et (2) groupement à Nephrolepis biserrata et Scaphopetalum thonneri. L’espèce Coelocaryon botryoides a montré une répartition spatiale uniforme dans la forêt périodiquement inondée alors que Gilbertiodendron dewevrei y a montré une répartition agrégée. La comparaison de la richesse en différents taxa au sein de relevés et de placettes a donné de valeurs supérieures en nombre d’espèces, de genres et même de familles, dans les relevés phytociologiques. Sur le total des espèces recensées, 189 ont été considérées comme espèces communes aux trois types forestiers, 144 autres appartenaient aux deux types. 90 espèces<p>n’ont été recensées qu’en forêt de terre ferme, 27 en forêt périodiquement inondée et 20 dans la forêt marécageuse. Les familles des Euphorbiaceae, des Rubiaceae et celle des Caesalpiniaceae ont été les mieux représentées en espèces et en genres. En ce qui concerne la richesse dans chaque type forestier, la forêt de terre ferme était la seule à avoir des valeurs supérieures tant en espèces qu’en genres et la forêt marécageuse était la moins représentée. Quant à la richesse spécifique selon les strates, la strate herbacée et sous-arbustive (H) était la plus riche alors que la strate des arbres dominants (E+A1) était la plus pauvre. La forêt de l’île Mbiye est la seule forêt proche de la ville de Kisangani pour laquelle elle joue un rôle de premier plan en ce qui concerne le ravitaillement en différents produits forestiers et forestiers non ligneux. Au total, 12,3% d’espèces endémiques du Secteur forestier Central y ont été recensées, mais vue l’action anthropique qu’elle connaît ce dernier temps, toutes ces espèces endémiques risquent de disparaître de cette île. Il est alors urgent qu’une attention particulière, soit tournée vers elle. Des actions de conservation et d’exploitation durable doivent être amorcées en vue contrecarrer l’extinction des celles-ci. Mots clés :RDCongo, flore, écologie, phytosociologie, insularité, inondation, répartition spatiale, biodiversité, synusie, île Mbiye, Kisangani. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Marine Inseln beherbergen einen großen Teil der biologischen Vielfalt unseres Planeten und weisen gleichzeitig einen hohen Anteil endemischer Arten auf. Inselbiota sind allerdings zudem besonders anfällig für anthropogene Einflüsse wie den globalen Klimawandel, Habitatverlust und invasive Arten. Für ihren Erhalt ist es daher wichtig, die ökologischen Prozesse auf Inseln detailliert zu verstehen. Aufgrund ihrer definierten Größe und isolierten Lage eignen sich Inseln als Modellsysteme in der ökologischen und evolutionären Forschung. Der Großteil der bisherigen Inselstudien hat sich allerdings mit kleinräumigen Mustern befasst, so dass standardisierte globale Daten zu den biogeographischen Eigenschaften und eine makroökologische Synthese ihrer Biota bislang fehlen. In dieser Arbeit stelle ich eine physische und bioklimatische Charakterisierung der Inseln der Welt vor und behandle die Frage, wie abiotische Inseleigenschaften die Diversität von Inselfloren beeinflussen. Ich bearbeite zwei Hauptaspekte dieser Fragestellung: Zuerst konzentriere ich mich auf historische und heutige Klimabedingungen und physische Inseleigenschaften als Triebfedern von Pflanzendiversitätsmustern auf Inseln. Hierbei setze ich einen Schwerpunkt auf die räumliche Anordnung von Inseln und Struktur von Archipelen. Als Zweites behandle ich taxon-spezifische Unterschiede in der Antwort von Diversitätsmustern auf abiotische Faktoren. Hierzu stelle ich eine globale Datenbank mit historischen und heutigen Klimabedingungen und physischen Eigenschaften, wie Fläche, Isolation und Geologie, von 17883 Inseln größer als 1 km² vor. Mit Hilfe von Ordinations- und Klassifikationsverfahren charakterisiere und klassifiziere ich die Inseln in einem multidimensionalen Umweltraum. Außerdem entwickele ich einen Satz von ökologisch relevanten Maßen zur Beschreibung von Isolation von Inseln und ihrer räumlichen Anordnung in Archipelen, darunter Maße zu Trittstein-Inseln, Wind- und Meeresströmungen, klimatischer Ähnlichkeit, Distanzen zwischen Inseln und umgebender Landfläche. Diese Maße berücksichtigen verschiedene Aspekte von Isolation, welche Immigration, Artbildung und Aussterben auf Inseln sowie Austausch zwischen Inseln beeinflussen. Um abiotische Bedingungen mit biotischen Eigenschaften von Inselfloren in Verbindung zu bringen, nutze ich eine für diese Arbeit erstellte Datenbank aus 1295 Insel-Artenlisten, die insgesamt ca. 45000 heimische Gefäßpflanzenarten umfassen. Dies ist der umfassendste und erste globale Datensatz für Pflanzen auf Inseln, der Artidentitäten anstatt lediglich Artenzahlen beinhaltet. Die globale Insel-Charakterisierung bestätigt quantitativ, dass sich Inseln in bioklimatischen und physischen Eigenschaften vom Festland unterscheiden. Inseln sind im Durchschnitt signifikant kühler, feuchter und weniger saisonal geprägt als das Festland. Die weiteren Ergebnisse zeigen, dass eine sorgfältige Beschreibung der räumlich-physischen Eigenschaften von Inseln und Archipelen nötig ist, um die Diversitätsmuster ihrer Biota zu verstehen. Isolation ist nach Inselfläche der zweitwichtigste Einflussfaktor für den Gefäßpflanzenartenreichtum auf Inseln. Von den verglichenen Isolationsmaßen eignet sich der Anteil an umgebender Landfläche am besten zur Erklärung der Artenzahlen. Außerdem erhöht sich durch die Berücksichtigung von Trittsteininseln, großen Inseln als Quell-Landflächen und klimatischer Ähnlichkeit der Quell-Landflächen die Vorhersagekraft der Modelle. Isolation spielt eine geringere Rolle auf großen Inseln, wo in situ Diversifizierung den negativen Effekt von Isolation auf Immigration ausgleicht. Die räumliche Struktur innerhalb von Archipelen ist von besonderer Bedeutung für β-Diversität, d.h. für den Unterschied in der Artenzusammensetzung der Inseln. Außerdem beeinflusst sie indirekt, durch den Effekt auf die β-Diversität, auch die γ-Diversität, d.h. die Diversität des gesamten Archipels. Die Ergebnisse heben die enorme Bedeutung der relativen räumlichen Position von Inseln zueinander für Diversitätsmuster auf Inseln hervor und zeigen die Notwendigkeit für Inselforschung und Naturschutz, Inseln im Kontext ihres Archipels zu betrachten. Die Ergebnisse für Farne auf südostasiatischen Inseln zeigen, dass die Bedeutung von physischen Inseleigenschaften für Diversität kontinuierlich mit der Größe der betrachteten Untersuchungsfläche von der Insel- bis zur Plotebene abnimmt, wohingegen der Einfluss von lokalen Umweltbedingungen zunimmt. Lokale Artgemeinschaften sind häufig gesättigt, wodurch die Anzahl an Arten, die aus dem regionalen Artenbestand einwandern können, limitiert wird. Um Vorhersagen über lokalen Artenreichtum zu machen, ist es daher wichtig, die Skalenabhängigkeit der Effekte des regionalen Artenbestandes zu berücksichtigen. Großgruppen von Pflanzen unterscheiden sich in ihrer Ausbreitungsfähigkeit, ihrem Genfluss, Artbildungsraten und Anpassungen an das Klima. Dementsprechend zeigen die vergleichenden Analysen zwischen taxonomischen Pflanzengruppen deutliche Unterschiede in der Reaktion von Artenreichtum und phylogenetischen Diversitätsmustern auf abiotische Faktoren. Die Arten-Fläche-Beziehung, d.h. die Zunahme von Artendiversität mit zunehmender Fläche, variiert zwischen den Pflanzengruppen. Die Steigung der Arten-Fläche-Beziehung ist für Spermatophyten größer als für Pteridophyten und Bryophyten, wohingegen der y-Achsenabschnitt kleiner ist. Unter der Annahme, dass Merkmale und klimatische Anpassungen innerhalb von taxonomischen Gruppen phylogenetisch konserviert sind, führen die Filterwirkung von Ausbreitungsbarrieren und Umwelteigenschaften sowie in situ Artbildung zu Gemeinschaften eng verwandter Arten (phylogenetic clustering). Die Ergebnisse zeigen, dass physische und bioklimatische Inseleigenschaften, die mit der Filterwirkung und Artbildung in Verbindung stehen, die phylogenetische Struktur von Inselgemeinschaften beeinflussen. Die Stärke und Richtung der Zusammenhänge variieren zwischen taxonomischen Gruppen. Abiotische Faktoren erklären mehr Variation in phylogenetischer Diversität für alle Angiospermen und Palmen als für Farne, was auf Grund höherer Ausbreitungsfähigkeit und größerer Verbreitungsgebiete von Farnen den Erwartungen entspricht. Die abiotische Charakterisierung und Klassifizierung der weltweiten Inseln und die zugehörigen Daten ermöglichen eine integrativere Berücksichtigung von Inseln in der makroökologischen Forschung. In dieser Arbeit präsentiere ich die ersten Vorhersagen globaler Pflanzenartenvielfalt auf Inseln und die ersten Analysen zu unterschiedlichen Diversitätskomponenten (α, β, γ und phylogenetische Diversität) von Inselsystemen und ihren abiotischen Einflussfaktoren auf globalem Maßstab. Ich zeige, dass Zusammenhänge zwischen Umweltfaktoren und Artenzahl sowie phylogenetischen Eigenschaften von Inselgemeinschaften zwischen unterschiedlichen taxonomischen Gruppen in Abhängigkeit ihrer vorwiegenden Ausbreitungs- und Artbildungseigenschaften variieren können. Dies ist eine neue Sichtweise in der makroökologischen Inselforschung, die Rückschlüsse auf die Mechanismen hinter Diversitätsmustern von Pflanzen auf Inseln erlaubt. Ein detailliertes Verständnis davon, wie Diversität unterschiedlicher Pflanzengruppen durch Immigration und Diversifizierung auf Inseln entsteht, dürfte auch das Verständnis globaler Diversitätsmuster im Allgemeinen verbessern.