Local–regional richness relationship in fouling assemblages – Effects of succession

The number of species in a local habitat depends on local and regional processes. One common approach to explore ecological saturation of local richness has been to plot local versus regional richness. We expand this approach by incorporating two dimensions of diversity – taxonomic and functional – and different successional ages of marine fouling communities. In four different biogeographic regions (Mediterranean Sea, NE Atlantic, Western Baltic Sea and North Sea) 60 experimental units made from artificial substratum were deployed for colonization. Local richness was assessed as the average number of species and functional groups (FG) per unit area while regional richness was estimated as the estimated (Jack 2) asymptote of the accumulation curves for species or FG in local panel communities. Our findings indicate that the nature of the relationship between local and regional diversity is sensitive to successional stage and the dimension of diversity considered. However, as a general pattern, for taxonomic and functional richness, the slope of the local–regional relationship increased in the course of succession. We discuss how this pattern could have been produced by a combination of low number of recruiting species and incomplete competitive exclusion as is typical for early succession.

ZusammenfassungDie Artenanzahl in lokalen Lebensräumen ist abhängig von lokalen und regionalen Prozessen. Eine häufig angewandte Methode, um die Beziehung zwischen lokaler und regionaler Diversität zu untersuchen, ist das graphische Auftragen der lokalen gegen die regionale Vielfalt. Wir haben diesen Ansatz erweitert durch die Berücksichtigung zweier Dimensionen der Diversität (taxonomisch und funktional) sowie unterschiedlicher Sukzessionsalter von marinen Siedlungsgemeinschaften. In vier unterschiedlichen biogeographischen Regionen (Mittelmeer, NO Atlantik, Westliche Ostsee und Nordsee) wurden 60 künstliche Substrate der natürlichen Besiedlung ausgesetzt. Die lokale Vielfalt wurde als der Mittelwert der Artenanzahl, bzw. Anzahl funktionaler Gruppen (FG) pro Substrateinheit definiert, während die regionale Vielfalt als die geschätzte (Jack2) Asymptote der Arten- bzw. FG-Akkumulationskurven auf den lokalen Siedlungsgemeinschaften basiert. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Beziehung von lokaler und regionaler Diversität sensitiv gegenüber dem Sukzessionsstadium und der verwendeten Dimension der Diversität ist. Im allgemeinen jedoch nahm die Steigung der lokal-zu-regional-Beziehung im Laufe der Sukzession zu. Dies könnte auf die Kombination aus einer begrenzten Anzahl rekrutierender Arten und unvollständiger Exklusionskonkurrenz zurückzuführen sein wie es für frühe Sukzession typisch ist.