Institute of Ecology and Botany, Centre for Ecological Research, Hungarian Academy of Sciences (Centre for Ecological Research)
Participants
Bölöni, János Csecserits, Anikó Kertész, Miklós Lhotsky, Barbara Rédei, Tamás
Starting date
2011-04-01
Closing date
2016-09-30
Funding (in million HUF)
24.688
FTE (full time equivalent)
8.73
state
closed project
Summary in Hungarian
A projekt célja növényi tulajdonságokon alapuló elmélet keretében tanulmányozni a társulási szabályokat. Két fontos elméletet fogunk egyidejűleg figyelembe venni: a környezeti szűrőket és a korlátozott hasonlóság elvét. A környezeti szűrők meghatározzák, hogy a rendelkezésre álló fajkészletből az adott helyen milyen tulajdonságokkal rendelkező fajok képesek megélni. A projekt során nem csak a környezeti szűrők jelenlétének a kimutatása a cél, hanem működésük kvantitatív leírása is. A korlátozott hasonlóság elve szerint az együtt-élő fajoknak különbözniük kell a populáció regulációjuk módjában, következésképpen a reguláló tényezőkkel kapcsolatos tulajdonságaikban. A két hatás egyidejű vizsgálata igen ritka a közösségi ökológiában, pedig a társulási szabályok megértéséhez mindkettő szükséges. A vizsgálat során nagy arányú adatgyűjtésre lesz szükség a kiválasztott társulások fajainak tulajdonságairól, és új statisztikai eljárások kifejlesztése is szükséges. A vizsgálatok két mintaterületen fognak folyni, ahol az előzetes vizsgálatok alapján a fő környezeti gradiensek jól számszerűsíthetők. A legfontosabb várható eredmények: (1) új statisztikai eljárások kifejlesztése, (2) növényi tulajdonság adatbázis létrehozása hazai adatok alapján, (3) tulajdonság alapú társulási szabályok. Az (1) és (3) típusú eredményeket nemzetközi folyóiratokban tervezzük publikálni. A készülő tulajdonság adatbázis kompatibilis lesz a nemzetközi adatbázisokkal, így később adatai azokba beépülhetnek.
Summary
The aim of the project is to study of community assembly within a trait-based theoretical framework. Two theories are considered: habitat filtering and limiting similarity. Habitat filtering means that the species traits are filtered by habitat conditions (e.g. soil properties) and disturbance regime. Not only the occurrence of filtering will be tested, but also the range of trait values before and after filtering will be measured. According to the limiting similarity principle, co-existing species have to differ in traits related to regulating factors. The parallel study of the effect of these two principles to community assembly is rare till now. It will need extensive survey of traits of species occurring in the studied communities and development of new statistical procedures. The research will be done in two sites (one forest and one grassland site), where the main environmental gradients can be measured easily. The expected results are: (1) development of statistical methods, (2) trait database for the occurring species, (3) trait based assembly rules. (1) and (3) will be published in international journals, while (2) will be compatible and may join to large international databases.
Final report
Results in Hungarian
A kutatás során részben módszertani fejlesztéseket végeztünk, részben ezek eredményeit alkalmaztuk a társulásszerveződés vizsgálatára.
Legfontosabb módszertani eredményeink:
• megállapítottuk, hogy a korábbi vizsgálatokban alkalmazott teszt statisztikák jelentős része nem alkalmas a társulási szabályok kimutatására, részben a túl magas első fajú hiba, részben a próba túl kicsi ereje miatt
• a randomizációs eljárások összehasonlítása alapján javaslatokat fogalmaztunk meg a különböző szituációkban jól használható algoritmusokra
• új módszert dolgoztunk ki a hatáserősség mérésére, amely ferde null-eloszlások esetén is használható
• feltártuk a STEPCAM algoritmus hibáit
• összehasonlítottuk a 'replication principle' két lehetséges általánosítását és javaslatot adtunk az alkalmazási körükre
A terepi vizsgálatok során igazoltuk, hogy:
• a társulási szabályok jelleg alapú vizsgálatában csak az egyes jellegek külön-külön vizsgálata ad átfogó képet
• a stressz-gradiens hipotézis jól alkalmazható a kiskunsági gyepekben zajló folyamatok leírására
• a környezeti szűrők fontossága a szukcesszió során nő.
Results in English
The research consists of two part: (1) development and testing new methods, and (2) filed studies using the methods developed/tested in the previous item.
The most important methodological results are the following:
• it has proven that most of the test statistics previously applied in the literature are unsitable due to too high rate of Type I error or too low power of the test
• based on the comparative study of randomization algorithms, recommendations are formulated to choose the best algorithm depending on the purpose of the study and properties of the data set
• a new method was developed for measuring standardized effect size that can be applied even in highly skewed null-distributions
• it is revealed that STEPCAM algorithm gives biased estimates
• two possible generalizations of the 'replication principle' were compared, and based on the comparison a recommendation was formulated for choosing the appropriate functional diversity family
The field studies have proven that
• only separate analysis of traits give detailed insight into assembly processes
• the stress gradient hypothesis is valid in assembly of grasslands in the Kiskunság region
• the importance of habitat filtering increase during the succession
Botta-Dukát Zoltán: Detecting simultaneous effect of environmental filtering and limiting similarity to the trait composition of plant communities, 12th meeting on vegetation databases: linking vegetation and plant trait databases, 2013
Botta-Dukát Z, Czúcz B: Testing the ability of functional diversity indices to detect trait convergence and divergence using individual-based simulation, Methods in Ecology and Evolution. doi: 10.1111/2041-210X.12450, 2016
Botta-Dukát Z: How can we calculate effect size for skewed distributions, 58th Annual Symposium of the International Association for Vegetation Science: Understanding broad-scale vegetation patterns Abstracts 19 – 24 July 2015, Brno, Czech Repu, 2015
Lengyel A, Csecserits A, Kertész M, Kovács B, Lhotsky B, Ónodi G, Rédei T & Botta-Dukát Z.: Distance decay of functional similarity along a spatial and a productivity gradient, 58th Annual Symposium of the International Association for Vegetation Science: Understanding broad-scale vegetation patterns Abstracts 19 – 24 July 2015, Brno, Czech Repu, 2015
Lhotsky B, Bölöni J, Horváth F, Kovács B & Botta-Dukát Z: Plant trait convergence and divergence in the understory vegetation of a temperate forest: changes along a soil productivity and a light gradient, 58th Annual Symposium of the International Association for Vegetation Science: Understanding broad-scale vegetation patterns Abstracts 19 – 24 July 2015, Brno, Czech Repu, 2015
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Növényökológiai Osztály (MTA Ökológiai és Botanikai Kutatóintézet), Új kutatóhely: Funkcionális Ökológiai Osztály (MTA Ökológiai és Botanikai Kutatóintézet).
