Prillwitz, Kai Uwe, von (2020) Spatial patterns in meta-food-webs: a colonization-extinction model approach. PhD, Universität Oldenburg.

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Abstract

We investigate how the spatial dynamics of trophically interacting species and the spatially explicit habitat structure affect spatial patterns of quantities like food chain length. To this end we use an established meta-food-web model based on colonization-extinction dynamics. We find that in the absence of environmental gradients food chain length peaks in the mid-domain of habitats and declines towards the boundaries, amounting to a mid-domain effect for food chain length. By employing so-called centrality measures from network theory and introducing a new measure, this result is generalized to irregular habitats for which a simple distinction between mid-domain and boundary is not possible. We further find a spatial niche partitioning between species, where specialist predators dominate the mid-domain while omnivores are driven successively towards the habitat boundaries. The results emphasize the role of the spatial structure as a determinant of quantities like food chain length.

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Räumliche Muster in Meta-Nahrungsnetzen: Modellierung durch Kolonisierungs-Extinktions-Dynamik

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Wir untersuchen den Effekt der räumlichen Dynamik trophisch wechselwirkender Arten, sowie der expliziten räumlichen Struktur auf räumliche Muster – etwa der Nahrungskettenlänge. Dazu verwenden wir ein vorhandenes Modell zur Beschreibung der Dynamik von Meta-Nahrungsnetzen basierend auf Kolonisierungen und lokalen Extinktionen. In Abwesenheit anderer Umwelteinflüsse ist die Nahrungskettenlänge in der Mitte eines Habitats maximal und nimmt zu den Rändern hin ab. Durch Verwendung sogenannter Zentralitätsmaße aus der Netzwerktheorie und Einführung eines neuen Zentralitätsmaßes, verallgemeinern wir dieses Resultat auf Habitate, die sich nicht ohne weiteres in Mitte und Rand einteilen lassen. Außerdem finden wir eine räumliche Nischenaufteilung zwischen spezialisierten Räubern, die in der Habitatmitte dominieren, und Omnivoren, die zum Rand hin stärker vertreten sind. Unsere Ergebnisse betonen die Rolle der Habitatstruktur als bestimmenden Faktor für Größen wie die Nahrungskettenlänge.

Item Type:	Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords:	Nahrungskette, Länge, Netzwerk, Zentralität, Mehrschichtsystem
Subjects:	Science and mathematics > Chemistry Science and mathematics > Life sciences, biology
Divisions:	Faculty of Mathematics and Science > Institute for Chemistry and Biology of the Marine Environment (ICBM)
Date Deposited:	16 Mar 2020 13:54
Last Modified:	17 Mar 2020 13:47
URI:	https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/4446
URN:	urn:nbn:de:gbv:715-oops-45273
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