Räumliche Muster der Zooplanktondiversität in Ausystemen

Understanding the spatial distribution of diversity is a main interest of ecology and its relevance is enhanced under the current scenario of progressive diversity loss. Measures of species diversity are dependent on the spatial scale considered, mainly because environmental factors that affect species composition show different ranges of variation among spatial scales. Despite the relevance of spatial scale is increasingly recognized in biodiversity studies, there is still a lack of understanding on how combined environmental variations at smaller and broader scales influence diversity in a certain region. Riverine floodplains host an exceptional high diversity and the hierarchical arrangement of their environments offers a great opportunity to study how spatial heterogeneity affects patterns of communities composition and diversity at multiple scales. These ecosystems are endangered because of human alterations of the natural flood regime. A comprehensive understanding of diversity distribution will contribute to plan conservation, management and restoration measures. The objectives of the present project are: 1- to determine the relevance of alpha-diversity, beta-diversity among habitats within water bodies, and beta-diversity among water bodies as contributors to zooplankton regional diversity in semi-natural and isolated floodplain wetlands; 2- to establish the association between beta-diversity and environmental heterogeneity among and within water bodies, and determine which are the main environmental factors involved; 3- to evaluate the effects of macrophyte`s structural complexity on zooplankton local diversity in vegetated habitats. I will perform field samplings with a hierarchical design across spatial scales in floodplain wetlands from the Danube River in Austria. It will comprise 1- distinct habitats types (open waters, submerged, emergent and floating-leaved macrophytes) to account for the variability within water bodies and 2- different water bodies to account for the variability among water bodies. It will be performed in floodplain wetlands with influence of river flooding (semi-natural ones) and in wetlands mostly disconnected from the river (isolated ones). This project will contribute to a better comprehension on how regional diversity is composed, on which are the main environmental factors that influence diversity patterns at each spatial scale and on the relationship between habitat complexity and local diversity. The comparison between wetlands with influence of river flooding and wetlands that were isolated from the river will contribute to get a better understanding of the relevance of fluvial processes for diversity maintenance in more pristine ecosystems and will provide detailed evidence on the consequences of wetlands degradation. The sound scientific findings from this research will be of major relevance within the fields of aquatic ecology, restoration and conservation biology.

Die rapide Veränderung von Ökosystemen und der Biodiversität, speziell in Fließgewässern, erfordert ein besseres Verständnis welche Faktoren die regionale Biodiversität beeinflussen. Dieser Punkt ist auch eine zentrale Fragestellung in der Ökologie und erfordert Aspekte der Landschaftseinbettung von Ökosystemen und unterschiedliche räumliche Skalenebenen sowie die Heterogenität von einzelnen Lebensräumen mit der Zusammensetzung und Veränderung von Artengemeinschaften gemeinsam zu analysieren. Unterschiedliche Komponenten der Biodiversität auf unterschiedlichen räumlichen Skalen von der unmittelbaren Gewässerebene bis zur regionalen Ebene ganzer Fließgewässerabschnitte sind daher ein wesentlicher Punkt für das Verständnis der kontrollierenden Faktoren von Biodiversität. In diesem Projekt wurde daher die Rolle räumlicher Faktoren wie Distanz von Gewässern, deren hydrologische Vernetzung sowie lokale Heterogenität von verschiedenen Gewässerlebensräumen auf die regionale Biodiversität von Zooplankton in Augewässern entlang der österreichischen Donau untersucht. Augewässer speziell entlang großer Flüsse wie der Donau sind besonders stark von Eingriffen und Veränderungen betroffen, daher ist gerade in diesen Systemen das wissen wie Biodiversität auf Veränderungen auf verschiedenen Maßstabsebenen reagiert essentiell und ist für gezielte Schutz- und Restaurierungsmaßnahmen eine wichtige Grundlage. Zooplanktongemeinschaften, kleine tierische Bewohner des Wasserkörpers eignen sich für diese Studien, da sie weit verbreitet in allen untersuchten Gewässern sind und ein zentrales Element der Nahrungsnetze dieser Gewässer darstellen.Die Zielsetzungen des Projektes waren daher die Bestimmung von Biodiversitätskomponenten (alpha-, beta- und gamma Diversität) auf drei räumlichen Ebenen (innerhalb von Gewässern, in verschiedenen Gewässern und für ganze Auenbereiche) in Auenabschnitten mit einer Überschwemmungsdynamik und stark regulierten Systemen, weiters die Analyse der Zusammenhänge von räumlichen Faktoren mit lokalen Umweltfaktoren und den Artengemeinschaften und Analyse des Zusammenhangs zwischen der Komplexität von Lebensräumen hervorgerufen durch verschiedenen Wasserpflanzenbewuchs und der lokalen Zooplanktondiversität. Dazu wurden Felduntersuchungen in 4 Augewässerabschnitten entlang der österreichischen Donau durchgeführt bei 2 Wasserstandssituationen durchgeführt.Die Projektergebnisse werden zu einem besseren Verständnis beitragen, welche Faktoren regionale Biodiversität der Zooplanktongemeinschaften in großen Flüssen beitragen und welcher Zusammenhang zwischen verschiedenen räumlichen Skalenebenen und lokalen Umweltfaktoren besteht und welche Rolle die hydrologische Vernetzung und Hochwassersituationen haben.