Know your limits – The need for better data on species responses to soil variables

Species distribution modelling has largely focused on larger spatial scales and the significance of climatic variables for future species ranges. In this study, we argue that more attention should be paid to local processes and the responses of species along soil gradients, as habitat destruction and change in terms of an altered edaphic environment are the main factors behind the decline of many plant species in Central Europe. Examples from deciduous forests and calcareous dry grasslands show that response optima and especially response limits relative to soil pH and phosphorus availability are more closely related to the range sizes and threat levels of species than the traditionally applied Ellenberg indicator values, and that species assumed to have similar preferences show considerable, ecologically relevant differences in their thresholds. There is an urgent need for collecting more and better soil data and for analyzing the relationships between the spatial distribution of plant species and edaphic variables on regional and local scales, in order to identify optimal and marginal habitats of species as a pre-requisite for their successful conservation.

ZusammenfassungModelle zur zukünftigen Verbreitung von Pflanzen beschäftigen sich vornehmlich mit dem Einfluss von Klimafaktoren und Klimawandel entlang großer räumlicher Gradienten. Da Habitatzerstörung und der vor allem durch edaphische Veränderungen hervorgerufene Verlust an geeigneten Lebensräumen als wichtigste Ursachen für das Verschwinden von Pflanzenarten in Mitteleuropa gelten, plädieren wir dafür, lokalen Einflussgrößen - Bodenfaktoren und den Reaktionen von Pflanzen entlang von edaphischen Gradienten - eine größere Aufmerksamkeit zu schenken. Beispiele aus Laubwäldern und Kalkmagerrasen belegen, dass die Optima und speziell Grenzwerte von Arten in Bezug auf den Boden-pH und die Verfügbarkeit von Phosphor enger mit der Verbreitung und Gefährdung der Arten korreliert waren als die Zeigerwerte von Ellenberg, die traditionell zur Charakterisierung der Ökologie der Arten herangezogen werden. Arten mit ähnlichen Optima unterschieden sich zum Teil deutlich in ihren Grenzwerten, die wiederum einen signifikanten Einfluss auf die Verbreitung der Arten hatten. Wir sehen es als dringend erforderlich an, in größerem Umfang Bodendaten zu erheben und die Reaktionen der Arten entlang von edaphischen Gradienten zu analysieren, um sowohl die Optimal- als auch Marginalstandorte von Arten im Hinblick auf deren erfolgreichen Schutz besser charakterisieren zu können.