Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Spezialisierungsgrad und Stabilität von Pflanzen-Bestäuber-Netzwerken

In this dissertation, I examine the relationship between specialisation and stability of plant-pollinator networks, with a focus on two issues: Diversity maintenance in animal-pollinated plant communities and robustness of plant-pollinator systems against disturbances such as those caused by anthropogenic climate change. Chapter 1 of this thesis provides a general introduction to the concepts of ecological stability and specialisation with a focus on plant-pollinator systems, and a brief outline of the following chapters. Chapters 2-5 each consist of a research article addressing a specific question. While chapters 2 and 3 deal with different aspects of diversity maintenance in animal-pollinated plant communities, chapters 4 and 5 are concerned with the consequences of climate change in the form of temporary disturbances caused by extreme climatic events (chapter 4) and shifts in phenology of plants and pollinators (chapter 5). From a methodological perspective, the first three articles (chapter 2-4) can be grouped together as they all employ mathematical models of plant-pollinator systems, whereas chapter 5 describes an empirical study of plant-pollinator interactions along an altitudinal gradient in the Alps. The final chapter (6) provides a review of current knowledge on each of the two main themes of this thesis and places the findings of the four research articles in the context of related studies.In dieser Dissertation untersuche ich den Zusammenhang zwischen Spezialisierung und Stabilität von Pflanzen-Bestäuber-Netzwerken. Dabei konzentriere ich mich speziell auf zwei Themengebiete: Die Erhaltung der Diversität in Pflanzengemeinschaften, die durch Tiere bestäubt werden, und die Widerstandsfähigkeit von Pflanzen-Bestäuber-Systemen gegenüber Störungen, wie sie durch den anthropogenen Klimawandel hervorgerufen werden. Kapitel 1 dieser Arbeit gibt eine allgemeine Einführung zu den Konzepten der ökologischen Stabilität und der Spezialisierung mit einem Schwerpunkt auf Pflanzen-Bestäuber-Systemen, und einen kurzen Überblick über die folgenden Kapitel der Arbeit. Kapitel 2-5 bestehen jeweils aus einem wissenschaftlichen Artikel, der eine spezifische Fragestellung untersucht. Während Kapitel 2 und 3 sich mit verschiedenen Aspekten der Erhaltung der Diversität in tierbestäubten Pflanzengemeinschaften befassen, beschäftigen sich Kapitel 4 und 5 mit den Auswirkungen des Klimawandels in Form von temporären Störungen verursacht durch klimatische Extremereignisse (Kapitel 4) und zeitlichen Verschiebungen der Phänologie von Pflanzen und Bestäubern (Kapitel 5). Aus methodologischer Sicht bilden die ersten drei Artikel eine Einheit, da sie alle mathematische Modelle der Populationsdynamik von Pflanzen und Bestäubern verwenden, während Kapitel 5 eine empirische Studie über Pflanzen-Bestäuber-Interaktionen entlang eines Höhengradienten in den Alpen beschreibt. Das letzte Kapitel (6) gibt einen Überblick über den Wissensstand in den beiden zentralen Themengebieten dieser Arbeit und bettet die Ergebnisse der vier Artikel in den Kontext verwandter wissenschaftlicher Arbeiten ein