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Fagus sylvatica and Quercus pyrenaica : two neighbors with few things in common

Fagus sylvatica und Quercus pyrenaica: zwei Nachbarn mit wenigen Gemeinsamkeiten

  • The Iberian Peninsula comprises one of the largest boundaries between Mediterranean and Eurosiberian vegetation, known as sub-Mediterranean zone. This ecotone hosts many unique plant species and communities and constitutes the low-latitude (warm) margin of numerous central European species which co-occur with Mediterranean vegetation. Two of the main species found in this region are the Eurosiberian European beech (Fagus sylvatica L.) and the Mediterranean Pyrenean oak (Quercus pyrenaica Willd.). It remains unclear how the different physiological and adaptive strategies of these two species reflect their niche partitioning within a sub-Mediterranean community and to what extent phenotypic variation (intraspecific variability) is driving niche partitioning across Eurosiberian and Mediterranean species. We quantified functional niche partitioning, based on the n-dimensional hypervolume to nine traits related to resource acquisition strategies (leaf, stem and root) plus relative growth rate as an additional whole-plant trait, and theThe Iberian Peninsula comprises one of the largest boundaries between Mediterranean and Eurosiberian vegetation, known as sub-Mediterranean zone. This ecotone hosts many unique plant species and communities and constitutes the low-latitude (warm) margin of numerous central European species which co-occur with Mediterranean vegetation. Two of the main species found in this region are the Eurosiberian European beech (Fagus sylvatica L.) and the Mediterranean Pyrenean oak (Quercus pyrenaica Willd.). It remains unclear how the different physiological and adaptive strategies of these two species reflect their niche partitioning within a sub-Mediterranean community and to what extent phenotypic variation (intraspecific variability) is driving niche partitioning across Eurosiberian and Mediterranean species. We quantified functional niche partitioning, based on the n-dimensional hypervolume to nine traits related to resource acquisition strategies (leaf, stem and root) plus relative growth rate as an additional whole-plant trait, and the environmental niche similarity between Pyrenean oak and European beech. Further, we analyzed the degree of phenotypic variation of both target species and its relationship with relative growth rates (RGR) and environmental conditions. Plant recruitment was measured for both target species as a proxy for the average fitness. Species’ functional space was highly segregated (13.09% overlap), mainly due to differences in niche breadth (59.7%) rather than niche replacement (25.6%), and beech showed higher trait variability, i.e., had larger functional space. However, both species shared the environmental space, i.e., environmental niches were overlapped. Most plant traits were not related to abiotic variables or RGR, neither did RGR to plant traits. Both target species share similar environmental space, however, show notably different functional resource-use strategies, promoting a high complementarity that contributes to maintaining a high functionality in sub-Mediterranean ecosystems. Therefore, we propose that conservation efforts be oriented to preserve both species in these habitats to maximize ecosystem functionality and resilience.show moreshow less
  • Die Iberische Halbinsel bildet eine der größten Grenzen zwischen der mediterranen und der eurosibirischen Vegetation, die als submediterrane Zone bekannt ist. Dieser Ökoton beherbergt viele einzigartige Pflanzenarten und -gemeinschaften und bildet den (warmen) Randbereich zahlreicher mitteleuropäischer Arten, die gemeinsam mit der mediterranen Vegetation vorkommen. Zwei der wichtigsten Arten in dieser Region sind die eurosibirische Rotbuche (Fagus sylvatica L.) und die mediterrane Pyrenäeneiche (Quercus pyrenaica Willd.). Es bleibt unklar, wie die unterschiedlichen physiologischen und adaptiven Strategien dieser beiden Arten ihre Nischenaufteilung innerhalb einer submediterranen Gemeinschaft widerspiegeln und inwieweit phänotypische Variation (intraspezifische Variabilität) die Nischenaufteilung zwischen eurosibirischen und mediterranen Arten vorantreibt. Der Funktionsraum der Arten war stark segregiert (13,09 % Überlappung), was hauptsächlich auf Unterschiede in der Nischenbreite (59,7 %) und nicht auf Nischenersatz (25,6 %)Die Iberische Halbinsel bildet eine der größten Grenzen zwischen der mediterranen und der eurosibirischen Vegetation, die als submediterrane Zone bekannt ist. Dieser Ökoton beherbergt viele einzigartige Pflanzenarten und -gemeinschaften und bildet den (warmen) Randbereich zahlreicher mitteleuropäischer Arten, die gemeinsam mit der mediterranen Vegetation vorkommen. Zwei der wichtigsten Arten in dieser Region sind die eurosibirische Rotbuche (Fagus sylvatica L.) und die mediterrane Pyrenäeneiche (Quercus pyrenaica Willd.). Es bleibt unklar, wie die unterschiedlichen physiologischen und adaptiven Strategien dieser beiden Arten ihre Nischenaufteilung innerhalb einer submediterranen Gemeinschaft widerspiegeln und inwieweit phänotypische Variation (intraspezifische Variabilität) die Nischenaufteilung zwischen eurosibirischen und mediterranen Arten vorantreibt. Der Funktionsraum der Arten war stark segregiert (13,09 % Überlappung), was hauptsächlich auf Unterschiede in der Nischenbreite (59,7 %) und nicht auf Nischenersatz (25,6 %) zurückzuführen war, und die Buche wies eine höhere Merkmalsvariabilität auf, d. h. sie hatte einen größeren Funktionsraum. Allerdings teilten sich beide Arten den Umweltraum, d. h., die Umweltnischen überschnitten sich. Die meisten Pflanzenmerkmale standen nicht in Beziehung zu abiotischen Variablen oder RGR, ebenso wenig wie RGR zu Pflanzenmerkmalen. Beide Zielarten teilen sich einen ähnlichen Lebensraum, zeigen jedoch deutlich unterschiedliche funktionale Ressourcennutzungsstrategien, was eine hohe Komplementarität fördert, die zur Aufrechterhaltung einer hohen Funktionalität in submediterranen Ökosystemen beiträgt. Daher schlagen wir vor, die Schutzbemühungen auf die Erhaltung beider Arten in diesen Lebensräumen auszurichten, um die Funktionalität und Widerstandsfähigkeit der Ökosysteme zu maximieren.show moreshow less

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Metadaten
Author: Sergio de Tomás MarínORCiD, Jésus Rodríguez-CalcerradaORCiD, Salvador Arenas-CastroORCiD, Iván PrietoORCiD, Guillermo González, Luis GilORCiD, Enrique G. de la RivaORCiD
DOI:https://doi.org/10.1016/j.fecs.2023.100097
ISSN:2197-5620
Parent Title (English):Forest Ecosystems
Publisher:Beijing Foresty University
Place of publication:Beijing
Document Type:Scientific article
Language:English
Year of Completion:2023
Year of first Publication:2023
Release Date:2024/04/11
Tag:Europäische Buche; Funktionelle Nische; Pyrenäen-Eiche; Walddynamik; Ökologische Nische
Environmental niche; European beech; Forest dynamics; Functional niche; Pyrenean oak
GND Keyword:Iberische Halbinsel; Ökoton; Ökologische Nische; Rotbuche; Pyrenäeneiche; Artenschutz; Ökosystem
Volume:10
Article Number:100097
Project number (not EU):Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) / Open-Access-Publikationskosten (2023 -2025) / 512881332
Project number (not EU):Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) / ECOFUMER / Projektnummer 441909701
Institutes:Fakultät 2 Umwelt und Naturwissenschaften / FG Ökologie
Licence (German):Creative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
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