Störung und räumliche Heterogenität

Brände, Stürme, Überschwemmungen und Ausbrüche setzen Landschaftsflächen immer wieder zurück. Diese Störung ist nicht nur destruktiv, sondern eine kreative Kraft, die die räumliche Heterogenität erzeugt, von der ein Großteil der Biodiversität abhängt.

Definition

Störung und räumliche Heterogenität ist die Untersuchung diskreter Ereignisse, die Ökosysteme stören und Organismen entfernen oder beschädigen, sowie die Untersuchung, wie das resultierende Patchwork aus gestörten und sich erholenden Gebieten räumliche Variationen über Landschaften hinweg erzeugt und aufrechterhält.

Scope

Dieses Thema behandelt die Rolle von Störungen bei der Gestaltung räumlicher Muster: die Charakterisierung von Störungsregimen nach Frequenz, Intensität, Größe und Schweregrad; die Patch-Dynamik der Erholung nach Störungen; die Hypothese der mittleren Störung und die Beziehungen zwischen Störung und Diversität; und wie sich verschiebende Mosaike von gestörten und sich erholenden Patches die Heterogenität über Landschaften unter natürlichen und sich ändernden Bedingungen aufrechterhalten.

Core questions

• Wie werden Störungsregime charakterisiert und verglichen?
• Wie erzeugt und erhält Störung räumliche Heterogenität?
• Warum könnten mittlere Störungsgrade die Diversität maximieren?
• Wie verändern sich Störungsregime unter globalen Veränderungen in Landschaften?

Key theories

Störungsregime und Patch-Dynamik

Ökosysteme werden durch charakteristische Störungsregime geformt, und das resultierende Mosaik von Patches in verschiedenen Erholungsstadien erzeugt eine sich verschiebende, heterogene Landschaft anstelle eines einzigen stabilen Zustands.

Hypothese der mittleren Störung

Connell schlug vor, dass die lokale Diversität bei mittleren Frequenzen und Intensitäten von Störungen am höchsten ist, da häufige Störungen nur Kolonisatoren begünstigen, während seltene Störungen dominanten Konkurrenten erlauben, andere auszuschließen.

Mechanisms

Ein Störungsregime wird durch das räumliche Ausmaß, die Häufigkeit, Intensität, Schwere und Saisonalität von Ereignissen wie Feuer, Windwurf, Überschwemmungen oder Schädlingsausbrüchen beschrieben. Jedes Ereignis öffnet Patches, die dann eine Sukzession durchlaufen, sodass eine Landschaft, die wiederkehrenden Störungen ausgesetzt ist, zu einem sich verschiebenden Mosaik von Patches in verschiedenen Sukzessionsstadien wird. Gemäß der Hypothese der mittleren Störung erhält dieser Umsatz die Diversität aufrecht, indem er verhindert, dass konkurrenzstarke Dominanten den Raum monopolisieren, während er gleichzeitig langsameren Kolonisatoren die Etablierung ermöglicht. Sich änderndes Klima und Landnutzung können Störungsregime über ihren historischen Bereich hinaus verschieben und so das Landschaftsmuster und die davon abhängigen Arten neu ordnen.

Clinical relevance

Das Verständnis von Störungsregimen ist wichtig für das Brand- und Hochwassermanagement, die Forstwirtschaft, die Erhaltung störungsabhängiger Lebensräume und die Antizipation von Regimewechseln unter Klimawandel. Dies ist ein Bildungskontext, keine Managementvorschrift.

History

Die Erkenntnis, dass Störungen ein normales und strukturierendes Merkmal von Ökosystemen sind, kristallisierte sich in den 1970er und 1980er Jahren heraus, mit Connells Hypothese der mittleren Störung von 1978 und der Patch-Dynamik-Synthese von Pickett und White aus dem Jahr 1985. Die Landschaftsökologie stellte Störungen anschließend in den Mittelpunkt der Frage, wie räumliche Heterogenität erzeugt und aufrechterhalten wird.

Debates

Allgemeingültigkeit der Hypothese der mittleren Störung

Obwohl einflussreich, wurde die Hypothese der mittleren Störung aus theoretischen und empirischen Gründen kritisiert, wobei Analysen zeigen, dass die vorhergesagte glockenförmige Beziehung zwischen Diversität und Störung keineswegs universell ist und von Mechanismus und Skala abhängt.

Key figures

• Steward Pickett
• Joseph Connell
• Monica Turner

Seminal works

• pickett1985
• connell1978
• turner2015

Frequently asked questions

Was ist ein Störungsregime?

Ein Störungsregime ist das charakteristische Muster von Störungsereignissen, die ein Gebiet betreffen, beschrieben durch Attribute wie deren Häufigkeit, Größe, Intensität und Schweregrad über die Zeit.

Warum kann Störung die Diversität erhöhen?

Durch das periodische Entfernen dominanter Konkurrenten und das Öffnen von Raum ermöglicht Störung das Überleben weniger konkurrenzstarker Arten, sodass eine Landschaft mit wiederkehrenden Störungen mehr Arten beherbergen kann als eine ungestörte.