Universität zu Köln

Arthropod food-webs on man-made lake islands

Biermann, Erich (2014) Arthropod food-webs on man-made lake islands. PhD thesis, Universität zu Köln.

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    Abstract

    Food webs are the dynamic structure of natural ecosystems. Island biogeographical and meta-community perspectives have aided food web research in spatially delimiting and opening the the studied object at the same time. While islands and habitat fragments have become empirical representations of spatially delimited focal habitat patches and their dynamics, considering the dispersal of organisms between them has opened new perspectives on community assembly and the maintenance of biodiversity. Furthermore, the spillover of organisms between adjacent habitats has been integrated into studying the dynamics of local ecosystem processes. These ‘spatial subsidies’ can generate strong interdependencies between the food webs of adjoined habitats, as different as terrestrial and aquatic ones. When studying the effects of ecosystem size and spatial subsidies on community and food web properties, islands have a prominent role in testing appropriate ecological hypotheses. In this study, the effect of ecosystem size in determining the food chain length of arthropod communities was investigated on young man-made lake islands of restored lakes in the Lower Rhine area. Moreover, it was analyzed how the importance of spatial subsidies for local food webs varied with island area and which role dispersal and adaptations to local conditions have in determining the community composition of large and small islands. Food chain length and spatial subsidies were tracked with a stable isotope approach. A strong relationship between food chain length and island area could be shown, while the importance of spatial subsidies, which was restricted to a few species, decreased with island size. It could be shown, that the species richness of spiders and ground beetles tracked an increasing spatial heterogeneity with increasing island size and arthropods were significantly assorted to spatially varying environmental conditions.

    Item Type: Thesis (PhD thesis)
    Translated abstract:
    AbstractLanguage
    Nahrungsnetze sind die dynamische Struktur natürlicher Ökosysteme. Aus dem Blickwinkel der Insel-Biogeographie und der Meta-Community-Theorie wurden Nahrungsnetze räumlich abgegrenzt und geöffnet zugleich. Während Inseln zu den Repräsentationen jener räumlich abgegrenzten, fokalen Habitate wurden, welche die Ökologie bis dahin studiert hatte, öffnete die Berücksichtigung der Artenverbreitung zwischen den Habitaten neue Perspektiven auf den Entstehungsprozess natürlicher Artengemeinschaften und den Erhalt der Biodiversität. Auch die Überlappung der Aktivität vieler Arten zwischen angrenzenden Ökosystemen wurde in die Untersuchungen lokaler Habitate integriert. Diese ‚spatial subsidies‘ können starke wechselseitige Abhängigkeiten zwischen Nahrungsnetzen erzeugen, die so verschiedene sind wie jene aquatischer und terrestrischer Systeme. Insel spielen eine herausragende Rolle in der Erforschung der Einflüsse von Ökosystemgröße und ‚spatial subsidies‘ auf Artengemeinschaften und deren Nahrungsnetze. In dieser Studie wird der Effekt der Ökosystemgröße auf die Nahrungskettenlänge in Arthropodengemeinschaften auf jungen, künstlich aufgeschütteten Inseln in Süßwasserseen am Niederrhein untersucht. Darüber hinaus wurde untersucht, wie der Anteil von ‚spatial subsidies‘ an Nahrungsnetzen mit der Inselgröße variiert und welchen Einfluss Verbreitung und Anpassung an lokale Bedingungen auf die Zusammensetzung von Artengemeinschaften auf kleinen und großen Inseln haben. Nahrungskettenlänge und ‚spatial subsidies‘ wurden anhand stabiler Isotopen untersucht. Ein starker Zusammenhang zwischen Inselgröße und Nahrungskettenlänge konnte nachgewiesen werden. Auch der Einfluss von ‚spatial subsidies‘, welcher auf wenige Arten begrenzt war, nahm mit der Inselgröße ab. Es konnte gezeigt werden, dass die mit der Inselgröße zunehmende Habitatdiversität die Artenvielfalt von Laufkäfern und Spinnen bestimmte und diese sich anhand variierender Umweltbedingungen räumlich verteilten.German
    Creators:
    CreatorsEmail
    Biermann, Eriche.biermann@netcologne.de
    URN: urn:nbn:de:hbz:38-56324
    Subjects: Life sciences
    Geography and travel
    Uncontrolled Keywords:
    KeywordsLanguage
    food-webs, islands, spatial subsidies, food-chain length, heterogeneityUNSPECIFIED
    Nahrungsnetze, NahrungskettenUNSPECIFIED
    Faculty: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
    Divisions: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät > Zoologisches Institut
    Language: English
    Date: 05 March 2014
    Date Type: Publication
    Date of oral exam: 09 April 2014
    Full Text Status: Public
    Date Deposited: 27 Nov 2014 08:45:18
    Referee
    NameAcademic Title
    Bonkowski, MichaelProf.Dr.
    Arndt, HartmutProf.Dr.
    URI: http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/5632

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