{"id":9818,"date":"2024-07-02T15:24:17","date_gmt":"2024-07-02T14:24:17","guid":{"rendered":"https:\/\/www.idiv.de\/?page_id=9818"},"modified":"2024-12-09T15:53:46","modified_gmt":"2024-12-09T14:53:46","slug":"forschungsbereiche","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.idiv.de\/de\/forschung\/kernforschungsgruppen\/biodiversitaetssynthese\/forschungsbereiche\/","title":{"rendered":"Forschungsbereiche"},"content":{"rendered":"
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Forschungsbereiche<\/h1><\/div><\/div><\/div><\/div>\n\n
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Wir entwickeln \u00fcbergreifende konzeptionelle und theoretische Grunds\u00e4tze sowie neue Analyseinstrumente zum Verst\u00e4ndnis der Biodiversit\u00e4tsmuster und ihrer heterogenen Verteilung auf verschiedenen Ebenen sowie der zugrunde liegenden \u00f6kologischen Faktoren, die diese Muster beeinflussen.<\/p>\n<\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n<\/div>\n\n\n \n

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\n \u00d6kologie der Meta-Gemeinschaft \n \n <\/svg>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n \n
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Unser Ziel ist es, die verschiedenen Prozesse, die dem Aufbau von Gemeinschaften und der Dynamik von Metagemeinschaften zugrunde liegen, zu entschl\u00fcsseln. Zu diesem Zweck gehen wir derzeit \u00fcber die klassischen Ans\u00e4tze hinaus, indem wir entscheidende Dimensionen wie Raum und Zeit einbeziehen und modernste Analysewerkzeuge einsetzen bzw. entwickeln, die es uns erm\u00f6glichen, aus gemessenen Biodiversit\u00e4tsmustern auf Prozesse der Gemeinschaftsbildung zu schlie\u00dfen.<\/p>\n<\/div>\n <\/div>\n

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\"idiv-Methodological\"idiv-Methodological<\/div>

Methodischer Rahmen f\u00fcr die Untersuchung von Skalierungseffekten bei der Ableitung von Prozessen der Gemeinschaftsbildung. Abbildung: Duarte Viana, angepasst aus Viana & Chase, 2019, Ecology, ESA.<\/p><\/div>\n <\/div>\n

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Repr\u00e4sentative Publikationen<\/strong><\/h3>\n

May, F., Wiegand, T., Huth, A., Chase, J. M.\u00a0<\/strong>(2020): Scale-dependent effects of conspecific negative density dependence and immigration on biodiversity maintenance.\u00a0Oikos.<\/em><\/p>\n

Viana, D. S., Chase, J. M.\u00a0<\/strong>(2019): Spatial scale modulates the inference of metacommunity assembly processes.\u00a0Ecology<\/em>\u00a0100(2), e02576.<\/p>\n

Shoemaker, L. G., Sullivan, L. L., Donohue, I.,\u00a0Cabral, J. S.<\/strong>, ….,\u00a0Chase, J. M.<\/strong>, Chu, C.,\u00a0Harpole, W. S.<\/strong>,\u00a0Huth, A.<\/strong>, …,\u00a0May, F.<\/strong>, …,\u00a0Wiegand, T.<\/strong>, Yang, Q., Abbott, K. C. (2019): Integrating the underlying structure of stochasticity into community ecology.\u00a0Ecology<\/em>\u00a0101(2).<\/p>\n

Leibold, M. A.,\u00a0Chase, J. M.\u00a0<\/strong>(2018): Metacommunity Ecology. In: (Eds.) Princeton University Press, Princeton, Oxford.<\/p>\n<\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n<\/div>\n\n\n \n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n

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\n Biodiversit\u00e4t messen \n \n <\/svg>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n \n
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Unser Ziel ist es, Biodiversit\u00e4tsmetriken zu verwenden, die im Gegensatz zu den traditionellen Ma\u00dfst\u00e4ben f\u00fcr die biologische Vielfalt (Reichtum und Shannon-Diversit\u00e4t) nicht von der Stichprobengr\u00f6\u00dfe abh\u00e4ngen und es uns daher erm\u00f6glichen, die Faktoren, die die biologische Vielfalt an einem bestimmten Ort, zu einer bestimmten Zeit und in einem bestimmten Ma\u00dfstab bestimmen, zu entflechten. Wir verwenden Metriken, die von der individuellen Seltenheitskurve abgeleitet sind und die Komponenten der biologischen Vielfalt erfassen, an denen wir am meisten interessiert sind, n\u00e4mlich:<\/p>\n

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  • Die Verteilung der Artenvielfalt<\/li>\n
  • Anzahl der Individuen (Dichteeffekte)<\/li>\n
  • Aggregation von Individuen von Artgenossen<\/li>\n<\/ul>\n

    Die von uns verwendeten Metriken sind: N – Anzahl der Individuen, S – beobachteter Artenreichtum, Sn – seltener Artenreichtum, PIE – Wahrscheinlichkeit interspezifischer Begegnungen (Hurlbert 1971), SPIE – effektive Umrechnung der PIE in die Anzahl der Arten (Jost 2007).<\/p>\n<\/div>\n <\/div>\n

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    \"idiv-Illustration\"idiv-Illustration<\/div>

    Veranschaulichung der Ableitung der wichtigsten Biodiversit\u00e4tsmetriken aus den individuenbasierten Seltenheitskurven, die auf den Skalen \u03b1 (d. h. einzelne Parzelle, graue Linie) und \u03b3 (d. h. alle Parzellen, schwarze Linie) erstellt werden. Angepasst aus McGlinn et al, 2019, Methods in Ecology and Evolution, BES.<\/p><\/div>\n <\/div>\n

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    Repr\u00e4sentative Publikationen<\/strong><\/h3>\n

    McGlinn, D. J., Xiao, X.,\u00a0May, F.<\/strong>, Gotelli, N. J.,\u00a0Engel, T., Blowes, S. A., Knight, T. M., Purschke, O., Chase, J. M.<\/strong>, McGill, B. J. (2019): Measurement of Biodiversity (MoB): A method to separate the scale-dependent effects of species abundance distribution, density, and aggregation on diversity change.\u00a0Methods in Ecology and Evolution<\/em>\u00a010(2), 258-69.<\/p>\n

    Chase, J. M.<\/strong>, McGill, B. J., McGlinn, D. J.,\u00a0May, F., Blowes, S. A.<\/strong>, Xiao, X.,\u00a0Knight, T. M., Purschke, O.<\/strong>, Gotelli, N. J. (2018): Embracing scale-dependence to achieve a deeper understanding of biodiversity and its change across communities.\u00a0Ecology Letters<\/em>\u00a021(11), 1737-51.<\/p>\n

    May, F., Gerstner, K.<\/strong>, McGlinn, D. J., Xiao, X.,\u00a0Chase, J. M.\u00a0<\/strong>(2018): mobsim: An R package for the simulation and measurement of biodiversity across spatial scales.\u00a0Methods in Ecology and Evolution<\/em>\u00a09(6), 1401-08.<\/p>\n<\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n<\/div>\n\n\n \n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n

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    \n Biodiversit\u00e4tswandel \n \n <\/svg>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n \n
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    Wir interessieren uns f\u00fcr die Quantifizierung von Ver\u00e4nderungen der biologischen Vielfalt in Raum und Zeit. Neben unserer Arbeit zur Quantifizierung klassischer makro- und biogeografischer Muster sind wir auch an der Analyse globaler Datenbanken mit Zeitreihen (z. B. BioTIME) beteiligt. Wir f\u00fchren unvoreingenommene Messungen aller Komponenten der biologischen Vielfalt in einer skalensensitiven Weise durch, um robuste Sch\u00e4tzungen dar\u00fcber zu liefern, wie und wo sich die biologische Vielfalt auf der Welt ver\u00e4ndert.<\/p>\n<\/div>\n <\/div>\n

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    \"idiv-Species\"idiv-Species<\/div>

    Karten zur Ver\u00e4nderung des Artenreichtums mit Abweichungen vom Gesamttrend f\u00fcr marine und terrestrische Biome. Abbildung: Shane Blowes, angepasst aus Blowes et al, 2019, Science, AAAS.<\/p><\/div>\n <\/div>\n

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    Repr\u00e4sentative Publicationen<\/strong><\/h3>\n

    Blowes, S. A<\/strong>.,\u00a0Chase, J. M.<\/strong>, Di Franco, A., Frid, O., Gotelli, N. J., Guidetti, P.,\u00a0Knight, T. M.<\/strong>, May, F., McGlinn, D. J., Micheli, F., Sala, E., Belmaker, J.(2020): Mediterranean marine protected areas have higher biodiversity via increased evenness, not abundance.\u00a0Journal of Applied Ecology\u00a0<\/em>(in press).<\/p>\n

    van Klink, R.<\/strong>, Bowler, D. E., Gongalsky, K. B., Swengel, A. B.,\u00a0Gentile, A.<\/strong>,\u00a0Chase, J. M<\/strong>. (2020): Meta-analysis reveals declines in terrestrial but increases in freshwater insect abundances.\u00a0Science\u00a0<\/em>368(6489), 417-420.<\/p>\n

    Blowes, S. A.<\/strong>, Supp, S. R., Ant\u00e3o, L. H., Bates, A.,\u00a0Bruelheide, H., Chase, J. M.<\/strong>, …,\u00a0Winter, M.<\/strong>, Bjorkman, A. D.,\u00a0Bowler, D. E.<\/strong>, …,\u00a0Hines, J.<\/strong>, Isbell, F., Jones, H. P.,\u00a0Navarro, L. M.<\/strong>\u00a0et al. (2019): The geography of biodiversity change in marine and terrestrial assemblages.\u00a0Science<\/em>\u00a0366(6463), 339-345.<\/p>\n

    Chase, J. M.<\/strong>, McGill, B. J., Thompson, P. L., Ant\u00e3o, L. H., Bates, A. E.,\u00a0Blowes, S. A.<\/strong>, Dornelas, M., Gonzalez, A., Magurran, A. E., Supp, S. R.,\u00a0Winter, M.<\/strong>, Bjorkman, A. D.,\u00a0Bruelheide, H.<\/strong>, Byrnes, J. E. K., Cabral, J. S., Elahi, R., Gomez, C., Guzman, H. M., Isbell, F., Myers-Smith, I. H., Jones, H. P.,\u00a0Hines, J.<\/strong>, Vellend, M., Waldock, C., O’Connor, M. (2019): Species richness change across spatial scales.Oikos<\/em>\u00a0128(8), 107-109.<\/p>\n

    Horv\u00e1th, Z.<\/strong>, Ptacnik, R., Vad, C. F.,\u00a0Chase, J. M.\u00a0<\/strong>(2019): Habitat loss over six decades accelerates regional and local biodiversity loss via changing landscape connectance.\u00a0Ecology Letters<\/em>\u00a022(6), 1019-27.<\/p>\n

    May, F., Rosenbaum, B.<\/strong>, Schurr, F. M.,\u00a0Chase, J. M.\u00a0<\/strong>(2019): The geometry of habitat fragmentation: Effects of species distribution patterns on extinction risk due to habitat conversion.\u00a0Ecology and Evolution<\/em>\u00a09(5), 2775-90.<\/p>\n

    Hillebrand, H., Blasius, B., Borer, E. T.,\u00a0Chase, J. M.<\/strong>, Downing, J., Eriksson, B. K., Filstrup, C. T.,\u00a0Harpole, W. S.<\/strong>, Hodapp, D.,\u00a0Larsen, S.<\/strong>,\u00a0et al.\u00a0<\/em>(2018): Biodiversity change is uncoupled from species richness trends: consequences for conservation and monitoring.\u00a0Journal of Applied Ecology<\/em>\u00a055(1), 169-84.<\/p>\n

    Keil, P., Pereira, H. M., Cabral, J. S., Chase, J. M., May, F., Martins, I. S., Winter, M.\u00a0<\/strong>(2018): Spatial scaling of extinction rates: Theory and data reveal nonlinearity and a major upscaling and downscaling challenge.\u00a0Global Ecology and Biogeography<\/em>\u00a027(1), 2-13.<\/p>\n<\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n<\/div>\n\n\n \n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n

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    \n Makro\u00f6kologie und Biodiversit\u00e4tsmuster \n \n <\/svg>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n \n
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    Wir untersuchen die gro\u00dfr\u00e4umige Variation der biologischen Vielfalt auf der Erde und konzentrieren uns dabei auf mehrere Taxa wie B\u00e4ume, Ameisen, Korallenriff-Fische, V\u00f6gel oder S\u00e4ugetiere. Wir dokumentieren und erkl\u00e4ren Muster, die den Breitengradienten der Vielfalt, die Beziehungen zwischen Arten und Fl\u00e4che, die Beziehungen zwischen Arten und Energie oder die Auswirkungen historischer Prozesse auf die geografische Verteilung der biologischen Vielfalt umfassen.<\/p>\n<\/div>\n <\/div>\n

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    \"idiv-Predicted\"idiv-Predicted<\/div>

    Vorausgesagte Muster des Artenreichtums, der Beta-Diversit\u00e4t und der kontinuierlichen Regionseffekte bei zwei r\u00e4umlichen K\u00f6rnern. Abbildung: Petr Keil, angepasst aus Keil & Chase, 2019, NEE.<\/p><\/div>\n <\/div>\n

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    Repr\u00e4sentative Publikationen<\/h3>\n

    Chase, J. M.<\/strong>,\u00a0Gooriah, L.<\/strong>,\u00a0May, F.<\/strong>, Ryberg, W. A, Schuler, M. S, Craven, D., &\u00a0Knight, T. M.<\/strong>\u00a0(2019). A framework for disentangling ecological mechanisms underlying the island species\u2013area relationship.\u00a0Frontiers of Biogeography<\/em>\u00a011(1).<\/p>\n

    Craven, D., Knight,T. M.<\/strong>, Barton, K. E., Bialic-Murphy, L.,\u00a0Chase,\u00a0J. M.\u00a0<\/strong>(2019): Dissecting macroecological and macroevolutionary patterns of forest biodiversity across the Hawaiian archipelago.\u00a0Proceedings of the National Academy of Sciences<\/em>\u00a0116(33), 16436-16441.<\/p>\n

    Gooriah, L. D., Chase, J. M\u00a0<\/strong>(2019): Sampling effects drive the species\u2013area relationship in lake zooplankton.\u00a0Oikos<\/em>\u00a0129(1), 124-132.<\/p>\n

    Keil, P., Chase, J. M.\u00a0<\/strong>(2019): Global patterns and drivers of tree diversity integrated across a continuum of spatial grains.\u00a0Nature Ecology & Evolution<\/em>\u00a03, 390-99.<\/p>\n

    McGill, B. J.,\u00a0Chase, J. M.<\/strong>, et al. (2019): Unifying macroecology and macroevolution to answer fundamental questions about biodiversity.\u00a0Global Ecology and Biogeography<\/em>\u00a028(12), 1925-1936.<\/p>\n

    Shade, A.,\u00a0Dunn, R. R., Blowes, S. A., Keil, P.<\/strong>, Bohannan, B. J. M.,\u00a0Herrmann, M., K\u00fcsel, K.<\/strong>, Lennon, J. T., Sanders, N. J., Storch, D.,\u00a0Chase, J. M.\u00a0<\/strong>(2018): Macroecology to Unite All Life, Large and Small.\u00a0Trends in Ecology & Evolution<\/em>\u00a033(10), 731-44.<\/p>\n

    Blowes, S. A.<\/strong>, Belmaker, J.,\u00a0Chase, J. M.\u00a0<\/strong>(2017): Global reef fish richness gradients emerge from divergent and scale-dependent component changes.\u00a0Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences<\/em>\u00a0284(1867).<\/p>\n<\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n<\/div>\n\n\n \n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n

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    \n Gemeinschaftszusammensetzung und Funktionieren des \u00d6kosystems (CAFE) \n \n <\/svg>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n \n
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    Wir untersuchen explizit alle Prozesse des Aufbaus von Gemeinschaften, die das Funktionieren von \u00d6kosystemen beeinflussen k\u00f6nnen. Dazu geh\u00f6rt die klassische Beziehung zur Biodiversit\u00e4t, aber auch die Identit\u00e4t und Zusammensetzung der Arten sowie die Prozesse, die bestimmen, welche Arten eine Gemeinschaft bilden. Wir bauen auf den j\u00fcngsten analytischen Fortschritten und Instrumenten auf, einschlie\u00dflich der Strukturgleichungsmodellierung und der Priorit\u00e4tensetzung, um zu untersuchen, wie sich Ver\u00e4nderungen des Artenreichtums und der Artenzusammensetzung, die durch Umweltver\u00e4nderungen hervorgerufen werden, auf die Funktion des \u00d6kosystems auswirken, und um die n\u00e4chste Generation von Studien zur Interaktion zwischen \u00d6kosystem und biologischer Vielfalt zu entwickeln.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n <\/div>\n

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    \"idiv-The\"idiv-The<\/div>

    Das CAFE-Konzept (Community assembly and the functioning of ecosystems). Die Beziehung zwischen der Funktion von \u00d6kosystemen und dem Artenreichtum setzt sich aus drei miteinander verkn\u00fcpften Schl\u00fcsselkomponenten zusammen: (a) Die allgemeine Tendenz, dass die \u00d6kosystemfunktion mit zunehmender Artenzahl zunimmt. (b) Die Artenzusammensetzung jeder Gemeinschaft und der Beitrag jeder Art (dargestellt durch einen Buchstaben) zur Gesamtfunktion des \u00d6kosystems f\u00fcr diese Gemeinschaft. (c) Die Prozesse des Aufbaus von Gemeinschaften, die zu Ver\u00e4nderungen der Zusammensetzung, der Struktur und des Artenreichtums von Gemeinschaften entlang der roten Pfeile in Tafel a) f\u00fchren. (Bannar-Martin et al., 2017, Integrating community assembly and biodiversity to better understand ecosystem function: the Community Assembly and the Functioning of Ecosystems (CAFE) approach)<\/p><\/div>\n <\/div>\n

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    Representative publications<\/strong><\/h3>\n

    Bannar-Martin, K. H., Kremer, C. T., Ernest, M., Leibold, M. A.,\u00a0Auge, H., Chase, J.<\/strong>, Declerck, S. A. J.,\u00a0Eisenhauer, N., Harpole, S.<\/strong>, Hillebrand, H., Isbell, F., Koffel, T., Larsen, S., Narwani, A., Petermann, J. S.,\u00a0Roscher, C.<\/strong>, Cabral, J. S., Supp, S. R. (2018): Integrating community assembly and biodiversity to better understand ecosystem function: the Community Assembly and the Functioning of Ecosystems (CAFE) approach.\u00a0Ecology Letters<\/em>\u00a021(2), 167-80.<\/p>\n

    Leibold, M. A.,\u00a0Chase, J. M.<\/strong>, Ernest, S. K. M. (2017): Community Assembly and the Functioning of Ecosystems: How Metacommunity Processes Alter Ecosystems Attributes.\u00a0Ecology<\/em>\u00a098(4), 909-19.<\/p>\n<\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n<\/div>\n\n\n \n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n

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    \n Synthese, Meta-Analysen, Datenintegration \n \n <\/svg>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n \n
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    Wir entwickeln Synthesen zur biologischen Vielfalt, von der Verteilung der Arten bis hin zu Gemeinschaftsmustern und Biodiversit\u00e4tsmetriken auf taxonomischer, funktioneller und phylogenetischer Ebene. Letztlich wollen wir \u00f6kologische Theorien vereinheitlichen und die Prozesse besser verstehen, die der Artenvielfalt und der Koexistenz auf verschiedenen trophischen Ebenen, \u00d6kosystemen, Gebieten und r\u00e4umlichen Skalen zugrunde liegen. Zu diesem Zweck bauen wir gro\u00df angelegte Datenbanken auf und entwickeln konzeptionelle und analytische Rahmenwerke, um verschiedene Datenquellen zu integrieren und allgemeine \u00f6kologische Hypothesen zu testen.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n <\/div>\n

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    \"idiv-Geographic\"idiv-Geographic<\/div>

    Geographic location of each dataset. Colors indicate different categories of taxa that were the focus of the study. Figure: Alban Sagouis, Adapted from Chase et al. 2019, Ecology, ESA.<\/p><\/div>\n <\/div>\n

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    Repr\u00e4sentative Publikationen<\/strong><\/h3>\n

    Jeliazkov, A., Mijatovic, D.<\/strong>, …,\u00a0Klink, R. v.<\/strong>, Vill\u00e9ger, S., Wegman, R., Westgate, M. J., Wolff, J., \u017barnowiec, J., Zolotarev, M.,\u00a0Chase, J. M.\u00a0<\/strong>(2020): A global database for metacommunity ecology, integrating species, traits, environment and space.\u00a0Scientific Data<\/em>\u00a07(1).<\/p>\n

    Chase, J. M., Liebergesell, M., Sagouis, A.<\/strong>, May, F.,\u00a0Blowes, S. A.<\/strong>, et al. (2019): FragSAD: A database of diversity and species abundance distributions from habitat fragments.\u00a0Ecology<\/em>\u00a0100(12) e02861.<\/p>\n

    Craven, D., Knight, T. M.<\/strong>, Barton, K. E., Bialic-Murphy, L., Cordell, S., Giardina, C. P., Gillespie, T. W., Ostertag, R., Sack, L.,\u00a0Chase, J. M.<\/strong>\u00a0(2018): OpenNahele: the open Hawaiian forest plot database.\u00a0Biodiversity Data Journal<\/em>\u00a06(e28406).<\/p>\n<\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n<\/div>\n\n\n \n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n

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