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Dynamische Makroökologie

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Die Gruppe Dynamische Makroökologie untersucht verschiedene Aspekte der Ökologie auf grossen räumlichen und zeitlichen Skalen, vom Pleistozän zum Anthropozän, im Zusammenhang mit der Frage:

“Wie verändern sich Arten und ihre Merkmale in Raum und Zeit, insbesondere vor dem Hintergrund des globalen Wandels?”

Wir untersuchen...

heutige und vergangene Verteilungen im Raumvon Arten oder funktionellen Gruppen und ihren Merkmalen und Nischen
die Auswirkungen von Klima und anderen Einflüssen auf die Biodiversität
die raum-zeitliche Dynamik von Pflanzen- (insbesondere Baum-) Arten und ihre Verbreitungsgebiete, im Wechselspiel mit Umwelt, Ökophysiologie, Populationsdynamik, Arten-Migration und Klima- und Landnutzungs-Änderungen
die Evolution in Zeit und geographischem Raum von Arten-Nischen und -Merkmalen und biologischen Gesellschaften und Gruppierungen

Methoden, die wir entwickeln und anwenden:

Skalierung und Bereitstellung von Klima(wandel)-Daten
Dynamische ökologische Modelle
Modell-Skalierung
Statistische Methoden der Ökologie , z.B. Artverteilungs-Modelle, phylogenetische Vergleichsmethoden, Merkmals-Analysen

WEITERFÜHRENDE INFORMATIONEN

Projekte

Climatic extremes such as droughts, heat waves, and late frost events, are predicted to increase with ongoing climate change and are therefore of primary concern for environmental research. We will develop such data on extreme climatic events on a global scale from 1950-2100.

FutureWeb

FutureWeb will integrate predictive biogeography, geography, biostatistics and trophic web ecology to derive an ensemble of scenarios of the impact of global change on multi-trophic vertebrate biodiversity, ecosystem functioning and the provision of ecosystem services in Europe.

Simulating dynamics and spread of vegetation and interacting species

The spatio-temporal DGVM LPJ-GM is extended with modules for dynamics and spread of interacting species and tested in case studies with different interactors

FORClimateS

The project aims to aggregate and synthesize existing information on different spatial and temporal scales to provide decision-makers with relevant and robust information on short- and long-term risks for forests and forest functions and on adaptation strategies under different climate futures

Ecology of Interactions

Hummingbird-plant interactions across elevation gradients in Central and South America

"joint modeling" in der Biodiversitätmodellierung

This project aims to evaluate advantages and potential pitfalls of JSDMs in biodiversity modeling

Automatisierte Erfassung invasiver Neophyten an Autobahnen

Autobahnen sind bedeutende Ausbreitungskorridore für invasive Arten. Im Projekt wird eine bildgestützte, automatisierte Erfassung invasiver Neophyten an Autobahnen im Schweizer Mittelland entwickelt und angewendet. Dabei kommen neue Ansätze der künstlichen Intelligenz (Deep Learning) zum Einsatz.

Photoperiod and ciracian clocks - effects on adaptation and acclimation

Do evolutionary constraints on photoperiod and circadian clocks hinder adaptation and acclimation of plants to climate change? With this project, we will provide the mechanistic basis and a conceptual framework to understand how climatic and daylight/photoperiod cues jointly affects tree functioning.

Can all agriculture in Europe changed to organic production?

What happens when all agriculture in Europe is changed to organic production? This project investigates how the transition to organic production can be made and at a truly European scale combining 11 universities and 15- multi actors from 9 EU countries and 3 associated countries.

SpeedMind

The SpeedMind project will focuses on floristic data from Switzerland as a pilot system to set up and study the benefits of data-mining and machine learning techniques for facilitating biodiversity assessments.

DEForScen

Current plastic response of plants to climate change may be reflected by tree health. We investigate tree health data collected on ca. 6000 plots across Europe since the 1980s to figure out whether changes and trends in defoliation permit to identify species-specific response to climate change.

Tree species migration in DGVMs

Combining very efficient methods for simulation of seed dispersal and for local vegetation dynamics allows for large scale spatiotemporal vegetation dynamics simulations in DGVMs

Shiny Server

The R package "Shiny" offers a simple web application framework for R. Within this internal project we use a dedicated Shiny server to evaluate the capability of web-based Shiny applications for existing work processes and projects at WSL.

ClimSens - Climate Sensitivity of plants and animals in Switzerland

In diesem Projekt wird die Klimasensitivität von (v.a.) Pflanzen und Tieren abgeschätzt.

STACCATO

STACCATO ist ein BiodivERsA Projekt, das im Verbund mit 10 europäischen Partner-Institutionen durchgeführt wird, und den Zusammenhang zwischen Intensität der landwirtschaftlichen Nutzung, der Biodiversität, und der Ökosystemleistungen untersucht.

FORHYCS

A hydrological model is coupled to a forest model to better assess the influence of changing drivers to forests and the hydrological cycle.

Forest dynamics in Switzerland - pattern, driving forces and ecological implications

Aim of the project is the reconstruction of forest changes in Switzerland (since 1840) and Canton of Zurich (since 1667) to study forest dynamics and search for transition processes.

FORECOM Forest cover changes in mountainous regions

Im polnisch-schweizerischen Forschungsprojekt FORECOM werden historische Waldflächenveränderungen für die Karpathen und Alpen rekonstruiert und die hinter den Veränderungen stehenden treibenden Kräfte analysiert.

Biodiversität und Raumentwicklung

Das Projekt «Biodiversität und Raumentwicklung» untersucht Zusammenhänge zwischen Biodiversität und Raumentwicklung auf Landschaftsebene. Die Resultate sind kartographisch dargestellt und können zur Visualisierung von Szenarien der Landschaftsentwicklung eingesetzt werden.

Revision der Roten Liste der Farn- und Blütenpflanzen

In der Begleitstudie zur Revision der Roten Liste der Farn- und Blütenpflanzen wird überprüft, ob statistische Methoden als Hilfsmittel bei der Erstellung und bei der Qualitätskontrolle von Roten Listen sinnvoll eingesetzt werden können.

Climate data portal

The goal of this project is to provide current and scenario climate grids of resolutions adequate for ecological studies and applications.

Projekt ADAPT

Die Klimerwärmung dürfte den Wald auf vielen Standorten unter Stress setzen. Wir untersuchen die phänotypische und genetische Variation von Schweizer Waldbaumpopulationen und deren Angepasstheit an künftige Klimabedingungen.

Borkenkäfer

Der wichtigste Borkenkäfer, der Buchdrucker (Ips typographus), dürfte mit dem Klimawandel an Bedeutung noch zunehmen. In diesem Projekt werden die Faktoren, die den Verlauf vergangener Gradationen bestimmten, mit statischen Modellen untersucht und für die künftige Risikoabschätzung Populations- und Baumdispositionsmodelle entwickelt.

Waldausdehnung

Ziel des Projektes ist es, zu verbesserten Grundlagen für die politische Lenkung der Waldflächenzunahme im Schweizer Berggebiet beizutragen.

TreeMig

A spatio-temporal forest modelled has been developed to simulate forest dynamics and species migration under a changing climate.

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Publikationen

Lembrechts, J.J.; Aalto, J.; Ashcroft, M.B.; De Frenne, P.; Kopecký, M.; Lenoir, J.; Luoto, M.; Maclean, I.M.D.; Roupsard, O.; Fuentes‐Lillo, E.; Pellissier, L.; Pitteloud, C.; Wipf, S.; Descombes, P.; Zellweger, F.; Frei, E.R.; Rixen, C.; Rossi, C.; Nijs, I., 2020: SoilTemp: a global database of near-surface temperature. Global Change Biology, doi: 10.1111/gcb.15123

Plattner, G.; Fischer, A.; Zimmermann, N., 2020: Klimawandel in der Schweiz – eine Realität. Thema Umwelt, 6-7.

Abrahamczyk, S.; Wohlgemuth, T.; Nobis, M.; Nyffeler, R.; Kessler, M., 2020: Shifts in food plant abundance for flower-visiting insects between 1900 and 2017 in the canton of Zurich, Switzerland. Ecological Applications, e2138 (11 pp.). doi: 10.1002/eap.2138

Alsos, I.G.; Lavergne, S.; Merkel, M.K.F.; Boleda, M.; Lammers, Y.; Alberti, A.; Pouchon, C.; Denoeud, F.; Pitelkova, I.; Pușcaș, M.; Roquet, C.; Hurdu, B.; Thuiller, W.; Zimmermann, N.E.; Hollingsworth, P.M.; Coissac, E., 2020: The treasure vault can be opened: large-scale genome skimming works well using herbarium and silica gel dried material. Plants, 9, 4: 432 (18 pp.). doi: 10.3390/plants9040432

García-Valdés, R.; Estrada, A.; Early, R.; Lehsten, V.; Morin, X., 2020: Climate change impacts on long-term forest productivity might be driven by species turnover rather than by changes in tree growth. Global Ecology and Biogeography, doi: 10.1111/geb.13112

Csilléry, K.; Ovaskainen, O.; Sperisen, C.; Buchmann, N.; Widmer, A.; Gugerli, F., 2020: Adaptation to local climate in multi-trait space: evidence from silver fir (Abies alba Mill.) populations across a heterogeneous environment. Heredity, 124: 77-92. doi: 10.1038/s41437-019-0240-0

Righetti, D.; Vogt, M.; Zimmermann, N.E.; Guiry, M.D.; Gruber, N., 2020: PhytoBase: a global synthesis of open-ocean phytoplankton occurrences. Earth System Science Data, 12, 2: 907-933. doi: 10.5194/essd-12-907-2020

Ringelberg, J.J.; Zimmermann, N.E.; Weeks, A.; Lavin, M.; Hughes, C.E., 2020: Biomes as evolutionary arenas: convergence and conservatism in the trans-continental succulent biome. Global Ecology and Biogeography, 29, 7: 1100-1113. doi: 10.1111/geb.13089

Speich, M.J.R.; Zappa, M.; Scherstjanoi, M.; Lischke, H., 2020: FORests and HYdrology under Climate Change in Switzerland v1.0: a spatially distributed model combining hydrology and forest dynamics. Geoscientific Model Development, 13, 2: 537-564. doi: 10.5194/gmd-13-537-2020

Thuiller, W.; Gravel, D.; Ficetola, G.F.; Lavergne, S.; Münkemüller, T.; Pollock, L.J.; Zimmermann, N.E.; Mazel, F., 2020: Productivity begets less phylogenetic diversity but higher uniqueness than expected. Journal of Biogeography, 47, 1: 44-58. doi: 10.1111/jbi.13630

Zurell, D.; Zimmermann, N.E.; Gross, H.; Baltensweiler, A.; Sattler, T.; Wüest, R.O., 2020: Testing species assemblage predictions from stacked and joint species distribution models. Journal of Biogeography, 47, 1: 101-113. doi: 10.1111/jbi.13608

Lischke, H., 2020: Simulation der Baumartenmigration im Klimawandel. Schweizerische Zeitschrift für Forstwesen, 171, 3: 151-157. doi: 10.3188/szf.2020.0151

Becciu, P.; Rotics, S.; Horvitz, N.; Kaatz, M.; Fiedler, W.; Zurell, D.; Flack, A.; Jeltsch, F.; Wikelski, M.; Nathan, R.; Sapir, N., 2020: Causes and consequences of facultative sea crossing in a soaring migrant. Functional Ecology, 34, 4: 840-852. doi: 10.1111/1365-2435.13539

Zhang, X.; Xu, X.; Jia, G.; Poulter, B.; Zhang, Z., 2020: Hiatus of wetland methane emissions associated with recent La Niña episodes in the Asian monsoon region. Climate Dynamics, doi: 10.1007/s00382-020-05219-0

Thomas, W.; Del Fabbro, C.; Keel, A.; Kessler, M.; Nobis, M.; Spillmann, J., 2020: Einführung. In: Zürcherische Botanische Gesellschaft; Del Fabbro, C.; Nobis, M. (eds), 2020: Flora des Kantons Zürich. Bern, Haupt Verlag. 13-16.

Wohlgemuth, T.; Del Fabbro, C.; Keel, A.; Kessler, M.; Nobis, M. (eds), 2020: Flora des Kantons Zürich. 1128 p.

Descombes, P.; Kergunteuil, A.; Glauser, G.; Rasmann, S.; Pellissier, L., 2020: Plant physical and chemical traits associated with herbivory in situ and under a warming treatment. Journal of Ecology, 108, 2: 733-749. doi: 10.1111/1365-2745.13286

Karger, D.N.; Wüest, R.O.; König, C.; Cabral, J.S.; Weigelt, P.; Zimmermann, N.E.; Linder, H.P., 2020: Disentangling the drivers of local species richness using probabilistic species pools. Journal of Biogeography, 47, 4: 879-889. doi: 10.1111/jbi.13763

Wüest, R.O.; Zimmermann, N.E.; Zurell, D.; Alexander, J.M.; Fritz, S.A.; Hof, C.; Kreft, H.; Normand, S.; Cabral, J.S.; Szekely, E.; Thuiller, W.; Wikelski, M.; Karger, D.N., 2020: Macroecology in the age of Big Data - where to go from here?. Journal of Biogeography, 47, 1: 1-12. doi: 10.1111/jbi.13633

Liao, Z.; Zhang, L.; Nobis, M.P.; Wu, X.; Pan, K.; Wang, K.; Dakhil, M.A.; Du, M.; Xiong, Q.; Pandey, B.; Tian, X., 2020: Climate change jointly with migration ability affect future range shifts of dominant fir species in Southwest China. Diversity and Distributions, 26, 3: 352-367. doi: 10.1111/ddi.13018

20 von 450 Publikationen

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Mitarbeitende

Dynamische Makroökologie

Dr. Heike Lischke	Gruppenleiterin, Senior Scientist
David Böhm	Zivildienst Mitarbeiter
Dr. Philipp Brun	PostDoc
Yohann Chauvier	Doktorand
Dr. Katalin Csillery	PostDoc
Patrice Descombes	PostDoc
Dr. Dörte Lehsten	Gastwissenschafterin
Prof. Veiko Lehsten	Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Yi Liu	Gastdoktorand
Christine Moos	Gastwissenschafterin
Dr. Michael Nobis	Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Prof. Signe Normand	Gastwissenschafterin
Prof. Dr. David Roberts	Fellow
Dr. Bianca Saladin	Gastdoktorandin
Dr. Dirk Schmatz	Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Matthias Speich	Gastwissenschafter
PD Dr. Wilfried Thuiller	Gastwissenschafter
Deborah Zani	Doktorandin
Dr. Zhen Zhang	Gastwissenschafter
Prof. Dr. Niklaus Zimmermann	Senior Scientist, Mitglied der Direktion
Dr. Damaris Zurell	Wissenschaftlicher Mitarbeiter