Plants in a changing world: biological invasion and the role of biodiversity and species traits during climate extremes

Datum: 18 december 2017

Locatie: Campus Drie Eiken, Promotiezaal Q0.02 - Universiteitsplein 1 - 2610 Antwerpen-Wilrijk (route: UAntwerpen, Campus Drie Eiken)

Tijdstip: 16 uur

Organisatie / co-organisatie: Departement Biologie

Promovendus: Evelyne Elst

Promotor: Ivan Nijs & Hans De Boeck

Korte beschrijving: Doctoraatsverdediging Evelyne Elst - Faculteit Wetenschappen - Departement Biologie



Abstract

Tijdens de vorige twee eeuwen zorgden de explosieve groei van de menselijke populatie, de industrialisatie en de globalisering voor een exponentiële toename van antropogene invloed op de natuur. In deze veranderende wereld ondervinden planten negatieve effecten van klimaatverandering en wijzigingen in ecosystemen zoals gewijzigde biodiversiteit en biologische invasies. Deze thesis focust eerst op biologische invasie en vervolgens op de rol van soortenrijkdom en soortkenmerken tijdens klimaatextremen.

In hoofdstuk 1 bepaalden we of de sterke competitiviteit, abundante reproductie en hoge fenotypische plasticiteit van Impatiens glandulifera reeds aanwezig waren voor invasie (pre-adaptatie) of evolueerden na introductie (genetische shift) door kenmerken te vergelijken tussen populaties verzameld in het invasieve en het inheemse gebied. In hoofdstuk 2 bestudeerden we de effecten van soortkenmerken (droogte tolerantie en functionele groep) en soortenrijkdom op de resistentie, resiliëntie en biomassa productie van gemeenschappen tijdens extreme droogte met of zonder een hittegolf. In hoofdstukken 3 en 4 onderzochten we de effecten van buurplanten op de resistentie van een doelsoort tijdens een droogte-extreem. In een experimentele studie werd één kruidachtige soort (Holcus lanatus) geplant in mesocosmossen met telkens één van 14 kruidachtige buursoorten. Vervolgens, ontwikkelden we een conceptueel model gebaseerd op de waterbalans in een ecosysteem om de bureninteracties tijdens een droogte-extreem in gemeenschappen met twee soorten te onderzoeken.

De resultaten van deze doctoraatsthesis tonen aan dat de gemeenschap waarin een plant groeit een sterk effect heeft op de reactie tijdens klimaatextremen. De trends op gemeenschapsniveau worden bepaald door de functionele groep, de respons groep en de soortenrijkdom, die ook elkaar beïnvloeden en dus samen bestudeerd moeten worden. Verder zijn niet alleen de kenmerken van de plant zelf van belang, maar ook de karakteristieken van de buren hebben een belangrijke invloed op overleving en productiviteit tijdens droogte- en hitte-extremen. Meer inzicht op dit niveau van complexiteit is nodig om individuele studies te kunnen generaliseren tot universele patronen. Daarenboven tonen onze resultaten aan dat het belangrijk is om gemeenschappen die gevoelig zijn voor verstoringen te kunnen identificeren, omdat deze, door het voorkomen van beschikbare niches, vatbaar zijn voor invasieve soorten. De invasieven floreren doordat ze de gunstige omstandigheden (zoals hoge nutriëntenbeschikbaarheid) in hun nieuwe habitat optimaal benutten. Om het lot van soorten in een toekomstig klimaat, met meer klimaatextremen en meer biologische invasies, beter te kunnen voorspellen is het nodig om interacties tussen soorten en de druk van invasie meer realistisch te incorporeren in experimenten en modellen.



Url: http://www.uantwerpen.be/wetenschappen