TY - JOUR A1 - Busch, Verena A1 - Klaus, Valentin Helmut A1 - Schaefer, Deborah A1 - Prati, Daniel A1 - Boch, Steffen A1 - Müller, Jörg A1 - Chiste, Melanie A1 - Mody, Karsten A1 - Blüthgen, Nico A1 - Fischer, Markus A1 - Hölzel, Norbert A1 - Kleinebecker, Till T1 - Will I stay or will I go? Plant species-specific response and tolerance to high land-use intensity in temperate grassland ecosystems JF - Journal of vegetation science KW - community composition KW - ecological strategies KW - Ellenberg indicator values KW - land-use intensity niche KW - plant functional traits KW - species-specific niche breadth KW - species-specific niche optima KW - temperate grasslands KW - vegetation dynamics Y1 - 2019 U6 - https://doi.org/10.1111/jvs.12749 SN - 1100-9233 SN - 1654-1103 VL - 30 IS - 4 SP - 674 EP - 686 PB - Wiley CY - Hoboken ER - TY - JOUR A1 - Huang, Xiaozhong A1 - Peng, Wei A1 - Rudaya, Natalia A1 - Grimm, Eric C. A1 - Chen, Xuemei A1 - Cao, Xianyong A1 - Zhang, Jun A1 - Pan, Xiaoduo A1 - Liu, Sisi A1 - Chen, Chunzhu A1 - Chen, Fahu T1 - Holocene vegetation and climate dynamics in the Altai Mountains and Surrounding Areas JF - Geophysical research letters N2 - A comprehensive understanding of the regional vegetation responses to long-term climate change will help to forecast Earth system dynamics. Based on a new well-dated pollen data set from Kanas Lake and a review on the published pollen records in and around the Altai Mountains, the regional vegetation dynamics and forcing mechanisms are discussed. In the Altai Mountains, the forest optimum occurred during 10-7ka for the upper forest zone and the tree line decline and/or ecological shifts were caused by climatic cooling from around 7ka. In the lower forest zone, the forest reached an optimum in the middle Holocene, and then increased openness of the forest, possibly caused by both climate cooling and human activities, took place in the late Holocene. In the lower basins or plains around the Altai Mountains, the development of protograssland or forest benefited from increasing humidity in the middle to late Holocene. Plain Language Summary In the Altai Mountains and surrounding area of central Asia, the previous studies of the Holocene paleovegetation and paleoclimate studies did not discuss the different ecological limiting factors for the vegetation in high mountains and low-elevation areas due to limited data. With accumulating fossil pollen data and surface pollen data, it is possible to understand better the geomorphological effect on the vegetation and discrepancies of vegetation/forest responses to large-scale climate forcing, and it is also possible to get reliable quantitative reconstructions of climate. Here our new pollen data and review on the published fossil pollen data will help us to look into the past climate change and vertical evolution of vegetation in this important area of the Northern Hemisphere. Based on our study, it can be concluded that the growth of taiga forest in the wetter areas may be promoted under a future warmer climate, while the forest in the relatively dry areas is liable to decline, and the different vegetation dynamics will contribute to future high-resolution coupled vegetation-climate model for Earth system modelling. KW - climate change KW - Kanas Lake KW - Altai Mountains KW - vegetation dynamics KW - taiga forest Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.1029/2018GL078028 SN - 0094-8276 SN - 1944-8007 VL - 45 IS - 13 SP - 6628 EP - 6636 PB - American Geophysical Union CY - Washington ER - TY - THES A1 - Thonicke, Kirsten T1 - Fire disturbance and vegetation dynamics : analysis and models N2 - Untersuchungen zur Rolle natürlicher Störungen in der Vegetation bzw. in Ökosystemen zeigen, dass natürliche Störungen ein essentielles und intrinsisches Element in Ökosystemen darstellen, substanziell zur Vitalität und strukturellen Diversität der Ökosysteme beitragen und Stoffkreisläufe sowohl auf dem lokalen als auch auf dem globalen Niveau beeinflussen. Feuer als Grasland-, Busch- oder Waldbrand ist ein besonderes Störungsagens, da es sowohl durch biotische als auch abiotische Umweltfaktoren verursacht wird. Es beeinflusst biogeochemische Kreisläufe und spielt für die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre durch Freisetzung klimarelevanter Spurengase und Aerosole aus der Verbrennung von Biomasse eine bedeutende Rolle. Dies wird auch durch die Emission von ca. 3.9 Gt Kohlenstoff pro Jahr unterstrichen, was einen großen Anteil am globalen Gesamtaufkommen ausmacht. Ein kombiniertes Modell, das die Effekte und Rückkopplungen zwischen Feuer und Vegetation beschreibt, wurde erforderlich, als Änderungen in den Feuerregimes als Folge von Änderungen in der Landnutzung und dem Landmanagement festgestellt wurden. Diese Notwendigkeit wurde noch durch die Erkenntnis unterstrichen, daß die Menge verbrennender Biomasse als ein bedeutender Kohlenstoffluß sowohl die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre und das Klima, aber auch die Vegetationsdynamik selbst beeinflusst. Die bereits existierenden Modellansätze reichen hier jedoch nicht aus, um entsprechende Untersuchungen durchzuführen. Als eine Schlussfolgerung daraus wurde eine optimale Menge von Faktoren gefunden, die das Auftreten und die Ausbreitung des Feuers, sowie deren ökosystemare Effekte ausreichend beschreiben. Ein solches Modell sollte die Merkmale beobachteter Feuerregime simulieren können und Analysen der Interaktionen zwischen Feuer und Vegetationsdynamik unterstützen, um auch Ursachen für bestimmte Änderungen in den Feuerregimes herausfinden zu können. Insbesondere die dynamischen Verknüpfungen zwischen Vegetation, Klima und Feuerprozessen sind von Bedeutung, um dynamische Rückkopplungen und Effekte einzelner, veränderter Umweltfaktoren zu analysieren. Dadurch ergab sich die Notwendigkeit, neue Feuermodelle zu entwickeln, die die genannten Untersuchungen erlauben und das Verständnis der Rolle des Feuer in der globalen Ökologie verbessern. Als Schlussfolgerung der Dissertation wird festgestellt, dass Feuchtebedingungen, ihre Andauer über die Zeit (Länge der Feuersaison) und die Streumenge die wichtigsten Komponenten darstellen, die die Verteilung der Feuerregime global beschreiben. Werden Zeitreihen einzelner Regionen simuliert, sollten besondere Entzündungsquellen, brandkritische Klimabedingungen und die Bestandesstruktur als zusätzliche Determinanten berücksichtigt werden. Die Bestandesstruktur verändert das Niveau des Auftretens und der Ausbreitung von Feuer, beeinflusst jedoch weniger dessen interannuelle Variabilität. Das es wichtig ist, die vollständige Wirkungskette wichtiger Feuerprozesse und deren Verknüpfungen mit der Vegetationsdynamik zu berücksichtigen, wird besonders unter Klimaänderungsbedingungen deutlich. Eine länger werdende, vom Klima abhängige Feuersaison bedeutet nicht automatisch eine im gleichen Maße anwachsende Menge verbrannter Biomasse. Sie kann durch Änderungen in der Produktivität der Vegetation gepuffert oder beschleunigt werden. Sowohl durch Änderungen der Bestandesstruktur als auch durch eine erhöhte Produktivität der Vegetation können Änderungen der Feuereigenschaften noch weiter intensiviert werden und zu noch höheren, feuerbezogenen Emissionen führen. N2 - Studies of the role of disturbance in vegetation or ecosystems showed that disturbances are an essential and intrinsic element of ecosystems that contribute substantially to ecosystem health, to structural diversity of ecosystems and to nutrient cycling at the local as well as global level. Fire as a grassland, bush or forest fire is a special disturbance agent, since it is caused by biotic as well abiotic environmental factors. Fire affects biogeochemical cycles and plays an important role in atmospheric chemistry by releasing climate-sensitive trace gases and aerosols, and thus in the global carbon cycle by releasing approximately 3.9 Gt C p.a. through biomass burning. A combined model to describe effects and feedbacks between fire and vegetation became relevant as changes in fire regimes due to land use and land management were observed and the global dimension of biomass burnt as an important carbon flux to the atmosphere, its influence on atmospheric chemistry and climate as well as vegetation dynamics were emphasized. The existing modelling approaches would not allow these investigations. As a consequence, an optimal set of variables that best describes fire occurrence, fire spread and its effects in ecosystems had to be defined, which can simulate observed fire regimes and help to analyse interactions between fire and vegetation dynamics as well as to allude to the reasons behind changing fire regimes. Especially, dynamic links between vegetation, climate and fire processes are required to analyse dynamic feedbacks and effects of changes of single environmental factors. This led us to the point, where new fire models had to be developed that would allow the investigations, mentioned above, and could help to improve our understanding of the role of fire in global ecology. In conclusion of the thesis, one can state that moisture conditions, its persistence over time and fuel load are the important components that describe global fire pattern. If time series of a particular region are to be reproduced, specific ignition sources, fire-critical climate conditions and vegetation composition become additional determinants. Vegetation composition changes the level of fire occurrence and spread, but has limited impact on the inter-annual variability of fire. The importance to consider the full range of major fire processes and links to vegetation dynamics become apparent under climate change conditions. Increases in climate-dependent length of fire season does not automatically imply increases in biomass burnt, it can be buffered or accelerated by changes in vegetation productivity. Changes in vegetation composition as well as enhanced vegetation productivity can intensify changes in fire and lead to even more fire-related emissions. --- Anmerkung: Die Autorin ist Trägerin des von der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Potsdam vergebenen Michelson-Preises für die beste Promotion des Jahres 2002/2003. KW - Waldbrand KW - Feuerregime KW - Vegetationsdynamik KW - natürliche Störungen KW - Waldbrandmodellierung KW - Klimaänderung KW - forest fires KW - fire regimes KW - vegetation dynamics KW - natural disturbances KW - fire modelling KW - climate change Y1 - 2003 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-0000713 ER -