Markov simulation model: Flooding, competition, and the fate of the endemic plant Myosotis rehsteineri

Auf der Basis eines Markov-Simulationsmodells analysierten wir eine 27 Jahre währende, fast ununterbrochene Beobachtungsreihe der Häufigkeiten der stark gefährdeten amphibischen Pflanzenart Myosotis rehsteineri am Bodenseeufer (Deutschland). Das Habitat dieser Art ist charakterisiert durch jährliche, in der Höhe schwankende Überschwemmungen, welche eine Zonierung von Pflanzenarten unterschiedlicher Hochwassertoleranz bewirken. Im Jahre 1983 wurde ein Transekt senkrecht zur Uferlinie eingerichtet, welches in Segmente von 2 m × 2 m unterteilt wurde. Bis 2009 wurden nahezu in jedem Jahr in jedem Segment die Populationsgrößen durch Bestimmung der Zahl der Infloreszenzen ermittelt, außerdem Details des Hochwasserverlaufs und der Dynamik konkurrierender Arten. Wir zeigen, dass Markov-Modelle, deren Parameter durch nichtlineare Regression anhand der Abundanz-Zeitreihen geschätzt wurden, ein nützliches Instrument zur Analyse solcher Einflußfaktoren darstellen, die im Experiment nicht kontrolliert werden können. Für M. rehsteineri ergab die Analyse, dass Wasserstandsfluktuationen und konkurrierende Arten wichtige Einflussgrößen darstellen, welche die Populationsentwicklung begrenzen ohne jedoch einen langfristigen Trend in der Populationsgröße unter gegenwärtigen Bedingungen zu verursachen. Die Modellierung erlaubt es, mögliche Veränderungen im Hochwasserregime in ihren Auswirkungen zu testen, und es wurde festgestellt, dass Änderungen im Hochwasserregime sich negativ auf die Überlebenschancen von Myosotis auswirken. Unserer Analyse und Markov-Modellsimulationen zeigten, dass bei starken Häufigkeitsschwankungen Langfristbeobachtungen unerlässlich sind, um zuverlässige Aussagen zur Populationsdynamik seltener und gefährdeter Arten in ihrem natürlichen Zusammenhang zu erhalten.