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91	The role of different modes of interactions among neighbouring plants in driving population dynamics Lin, Yue 22 January 2013 (has links) The general aim of my dissertation was to investigate the role of plant interactions in driving population dynamics. Both theoretical and empirical approaches were employed. All my studies were conducted on the basis of metabolic scaling theory (MST), because the complex, spatially and temporally varying structures and dynamics of ecological systems are considered to be largely consequences of biological metabolism. However, MST did not consider the important role of plant interactions and was found to be invalid in some environmental conditions. Integrating the effects of plant interactions and environmental conditions into MST may be essential for reconciling MST with observed variations in nature. Such integration will improve the development of theory, and will help us to understand the relationship between individual level process and system level dynamics. As a first step, I derived a general ontogenetic growth model for plants which is based on energy conservation and physiological processes of individual plant. Taking the mechanistic growth model as basis, I developed three individual-based models (IBMs) to investigate different topics related to plant population dynamics: 1. I investigated the role of different modes of competition in altering the prediction of MST on plant self-thinning trajectories. A spatially-explicit individual-based zone-of-influence (ZOI) model was developed to investigate the hypothesis that MST may be compatible with the observed variation in plant self-thinning trajectories if different modes of competition and different resource availabilities are considered. The simulation results supported my hypothesis that (i) symmetric competition (e.g. belowground competition) will lead to significantly shallower self-thinning trajectories than asymmetric competition as predicted by MST; and (ii) individual-level metabolic processes can predict population-level patterns when surviving plants are barely affected by local competition, which is more likely to be in the case of asymmetric competition. 2. Recent studies implied that not only plant interactions but also the plastic biomass allocation to roots or shoots of plants may affect mass-density relationship. To investigate the relative roles of competition and plastic biomass allocation in altering the mass-density relationship of plant population, a two-layer ZOI model was used which considers allometric biomass allocation to shoots or roots and represents both above- and belowground competition simultaneously via independent ZOIs. In addition, I also performed greenhouse experiment to evaluate the model predictions. Both theoretical model and experiment demonstrated that: plants are able to adjust their biomass allocation in response to environmental factors, and such adaptive behaviours of individual plants, however, can alter the relative importance of above- or belowground competition, thereby affecting plant mass-density relationships at the population level. Invalid predictions of MST are likely to occur where competition occurs belowground (symmetric) rather than aboveground (asymmetric). 3. I introduced the new concept of modes of facilitation, i.e. symmetric versus asymmetric facilitation, and developed an individual-based model to explore how the interplay between different modes of competition and facilitation changes spatial pattern formation in plant populations. The study shows that facilitation by itself can play an important role in promoting plant aggregation independent of other ecological factors (e.g. seed dispersal, recruitment, and environmental heterogeneity). In the last part of my study, I went from population level to community level and explored the possibility of combining MST and unified neutral theory of biodiversity (UNT). The analysis of extensive data confirms that most plant populations examined are nearly neutral in the sense of demographic trade-offs, which can mostly be explained by a simple allometric scaling rule based on MST. This demographic equivalence regarding birth-death trade-offs between different species and functional groups is consistent with the assumptions of neutral theory but allows functional differences between species. My initial study reconciles the debate about whether niche or neutral mechanisms structure natural communities: the real question should be when and why one of these factors dominates. A synthesis of existing theories will strengthen future ecology in theory and application. All the studies presented in my dissertation showed that the approaches of individual-based and pattern-oriented modelling are promising to achieve the synthesis. info:eu-repo/classification/ddc/630 ddc:630
92	Wirkung von Umweltchemikalien auf Gammarus fossarum - Populationsexperimente und individuenbasiertes Reproduktionsmodell Schmidt, Jens 10 November 2003 (has links) Das Schutzziel in der Ökotoxikologie ist die Population. Untersuchungen zur Wirkung von subletalen Konzentrationen einer Umweltchemikalie auf Populationsebene, zum Beispiel mit künstlichen Fließgewässersystemen (Mikrokosmen) können aussagekräftigere Beiträge zur ökotoxikologischen Bewertung einer Umweltchemikalie liefern. Außerdem können bei solchen Untersuchungen mögliche indirekte Effekte erfaßt werden. Über die Reaktion von Fließgewässer-Biozönosen gegenüber Umweltchemikalien ist relativ wenig bekannt. Die überwiegende Zahl der Untersuchungen zur Abschätzung des Gefährdungspotentials von Umweltchemikalien wurde mit Testsystemen für Lebensgemeinschaften in stehenden Gewässern untersucht. Die Übertragbarkeit der Ergebnisse dieser Tests auf Fließgewässer-Lebensgemeinschaften ist meist nicht gegeben. Daher ist es notwendig Testsysteme zu etablieren, mit denen die Wirkung von Umweltchemikalien auf Fließgewässer-Lebensgemeinschaften untersucht werden kann. In einem Gewächshaus wurden fünf Fließrinnen etabliert, mit denen die physikalisch-chemischen Bedingungen in einem Bach simuliert werden können. Im Gegensatz zu Untersuchungen einer komplexen Lebensgemeinschaft mit hoher Variabilität, wie sie sich beispielsweise durch das Einbringen von natürlichem Sediment aus Fließgewässern einstellt, wurde in diesen Experimenten die Wirkung von Chemikalien auf eine einfache Lebensgemeinschaft untersucht. Die Lebensgemeinschaft in den Fließrinnen bestand deshalb aus wenigen, ausgewählten Arten. Untersucht wurden die Konzentrationen 0,6, 6, 60 und 600 µg/l (Terbutryn) und 0,05, 0,5, 5 und 50 µg/l (Fenoxycarb). Gegenstand der vorliegenden Arbeit waren die Untersuchungen mit Gammarus fossarum. In einem akuten Toxizitätstest wurde die LC50 von Terbutryn für adulte und juvenile Gammariden ermittelt. In den Fließrinnenexperimenten mit Terbutryn und Fenoxycarb wurden populationsrelevante Parameter der Gammaridenpopulationen untersucht. Ob und in welchem Umfang sich Effekte, die mit den Standardtests gemessen wurden, auf bestimmte ökotoxikologische Endpunkte der Population auswirken, kann nicht immer unmittelbar abgeleitet werden. Eine Möglichkeit wäre die aufwendige Durchführung von Populationsexperimenten mit einfachen oder komplexeren Modellökosystemen über eine lange Zeit. Eine andere Möglichkeit ist die Nutzung mathematischer Modelle zur Beschreibung der Populationsdynamik. Das begleitend zu den Untersuchungen entwickelte individuenbasierte Reproduktionsmodell GamMod bildet die Populationsdynamik einer abgeschlossenen Population von Gammarus fossarum in künstlichen Fließgewässersystemen ab. Es wird die Struktur und Dynamik des realen Systems (Populationsdynamik) unter Einbeziehung der Kenntnisse des Reproduktionszyklus modelliert. Modellszenarien sollen Aussagen über den Einfluß der Änderung einer Variablen bezüglich der Populationsdynamik liefern. info:eu-repo/classification/ddc/570 ddc:570
93	Zentrale und periphere Populationen von Hornungia petraea: Biodiversität und Demographie auf unterschiedlichen raum-zeitlichen Skalenebenen / Central and peripheral populations of Hornungia petraea: biodiversity and demography on different spatio-temporal scales Kluth, Christian 27 April 2004 (has links) No description available. Mathematics and Computer Science 580 Pflanzen (Botanik) “abundant centre” Ähnlichkeit Alysso-Sedion ANCOVA Artenakkumulation Artenreichtum Biogeographie Demographie Dichteabhängigkeit hierarchische Beprobung Hornungia petraea Messwiederholung Michaelis-Menten Populationsdynamik Populationsökologie raum-zeitliche Variation Skalen Trockenrasen Zentrale und periphere Populationen “abundant centre” distribution Alysso-Sedion ANCOVA annual and seasonal seed bank dynamics biogeography calcareous grasslands central-marginal model demography density dependence Hornungia petraea Michaelis-Menten nested repeated measures design nested sampling design population dynamics population ecology scale similarity decay spatio-temporal variation species accumulation species richness 42.07 42.44 WL WN
94	Spinnen in Agrarlandschaften und die biologische Kontrolle von Getreideblattläusen / Spiders in agricultural landscapes and the biological control of cereal aphids Schmidt, Martin H. 27 May 2004 (has links) No description available. Agricultural Sciences Ackerland Ausbreitung Biodiversität Biologische Schädlingsbekämpfung Blattläuse Brache Habitatpräferenz Grünland Landschaftsökologie Mulch natürliche Schädlingskontrolle Ökologischer Landbau Parasitoide Populationsdynamik Prädatoren Räuber-Beute Beziehung räumliche Skala Schlupfwespen Schwebfliegen Spinnen Störung Überwinterung Winterweizen 500 Naturwissenschaften Aphididae Aphidiidae Aphidoletes aphidimyza aphids arable crop Araneida biodiversity biological control dispersal disturbance fallow functional scale geographic information system GIS grassland habitat preference landscape ecology Linyphiidae mulch natural pest control organic farming overwintering parasitoid population dynamics predator Rhopalosiphum padi Sitobion avenae spiders Syrphidae Triticum aestivum trophic interactions wasps winter wheat 48.16 42.65 YA

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