Nische

Maße für die Nischenbreite und -überlappung, die von der Verteilung von Individuen unter Ressourcenzuständen (ökologische Kategorien) abhängen, sollten unabhängig von der relativen Häufigkeit der Art und der Anzahl der betrachteten Ressourcenzustände sein. Solche Maße sollten auch den Grad der Unterscheidbarkeit der Ressourcenzustände unter dem Gesichtspunkt der betroffenen Organismen berücksichtigen. Eine ökologische Prüfung der Unterscheidbarkeit von Ressourcenzuständen könnte möglicherweise einfacher und aussagekräftiger sein als Messungen physikalischer und chemischer Faktoren. Wir schlagen vor, dass die Artenzusammensetzung von Gemeinschaften, die verschiedene Ressourcenzustände nutzen, verwendet werden kann, um Gewichtungsfaktoren zu entwickeln, mit denen jeder Zustand im Verhältnis zu seinem Grad der Unterscheidbarkeit gewichtet werden kann. Die Gewichtungsfaktoren werden bei der Entwicklung von Indizes für Nischenbreite und -überlappung verwendet, die Variationen im Bereich und der Unterscheidbarkeit von Ressourcenzuständen korrigieren und weniger von menschlicher Subjektivität betroffen sind als die bisher verwendeten Maße. Die Verwendung solcher Indizes und der Zusammenhang zwischen Nischenüberlappung und Konkurrenz werden diskutiert.

@article{colwell1971on,
    author = "Colwell, Robert K. und Futuyma, Douglas J.",
    title = "On the Measurement of Niche Breadth and Overlap",
    year = "1971",
    journal = "Ecology",
    abstract = "Maße für die Nischenbreite und -überlappung, die von der Verteilung von Individuen unter Ressourcenzuständen (ökologische Kategorien) abhängen, sollten unabhängig von der relativen Häufigkeit der Art und der Anzahl der betrachteten Ressourcenzustände sein. Solche Maße sollten auch den Grad der Unterscheidbarkeit der Ressourcenzustände unter dem Gesichtspunkt der betroffenen Organismen berücksichtigen. Eine ökologische Prüfung der Unterscheidbarkeit von Ressourcenzuständen könnte möglicherweise einfacher und aussagekräftiger sein als Messungen physikalischer und chemischer Faktoren. Wir schlagen vor, dass die Artenzusammensetzung von Gemeinschaften, die verschiedene Ressourcenzustände nutzen, verwendet werden kann, um Gewichtungsfaktoren zu entwickeln, mit denen jeder Zustand im Verhältnis zu seinem Grad der Unterscheidbarkeit gewichtet werden kann. Die Gewichtungsfaktoren werden bei der Entwicklung von Indizes für Nischenbreite und -überlappung verwendet, die Variationen im Bereich und der Unterscheidbarkeit von Ressourcenzuständen korrigieren und weniger von menschlicher Subjektivität betroffen sind als die bisher verwendeten Maße. Die Verwendung solcher Indizes und der Zusammenhang zwischen Nischenüberlappung und Konkurrenz werden diskutiert.",
    url = "https://doi.org/10.2307/1934144",
    doi = "10.2307/1934144",
    number = "4",
    pages = "567-576",
    volume = "52"
}

@misc{colwell1971on1,
    author = "Colwell, R. K. und Futuyma, D. J",
    title = "Über die Messung der Nischenbreite und des Überlappens",
    year = "1971",
    howpublished = "Ecology, v. 52, p. 567-576",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Colwell, R. K., und Futuyma, D. J., 1971, Über die Messung der Nischenbreite und des Überlappens: Ecology, v. 52, p. 567-576.}"
}

Die Colwell—Futuyma-Nischenmetriken werden anhand von Daten zur mikrogeografischen Verteilung von 25 Arten von Drosophila-Fliegen untersucht. Nischenmetriken, die auf einer Vielzahl von Gewichtungsfaktoren (kreisförmig, nicht-kreisförmig, absolut und relativ) basieren, weisen eine hohe positive Korrelation auf. Ungewichtete Metriken korrelieren stark mit allen gewichteten Metriken. Die Nischenbreite und Überlappungswerte mit Drosophila als Gewichtungsfaktoren korrelieren stark positiv mit Metriken, die Drosophila mit gleichzeitig vorkommenden Pflanzen abgleichen, obwohl die Gewichte leicht negativ korrelieren. Eine Erhöhung der Anzahl der Arten in der Ressourcenmatrix (Tabelle Arten × Ressourcenzustände) verringert die Variation der Gewichte der Ressourcenzustände, und diese nähern sich einer einheitlichen Unterscheidbarkeit an. Die meisten Drosophila-Arten sind für alle verwendeten Berechnungsmethoden breit nischig. Stichprobenfehler können einige Verzerrungen der Breitenwerte erklären, da Fliegen durch Köder in ansonsten ungünstige Umgebungen angelockt werden könnten.

@article{sabath1973measurement,
    author = "Sabath, Michael D. und Jones, J. Micheal",
    title = "Messung der Nischenbreite und des Überlappens: Die Colwell‐Futuyma-Methode",
    year = "1973",
    journal = "Ecology",
    abstract = "Die Colwell—Futuyma-Nischenmetriken werden anhand von Daten zur mikrogeografischen Verteilung von 25 Arten von Drosophila-Fliegen untersucht. Nischenmetriken, die auf einer Vielzahl von Gewichtungsfaktoren (kreisförmig, nicht-kreisförmig, absolut und relativ) basieren, weisen eine hohe positive Korrelation auf. Ungewichtete Metriken korrelieren stark mit allen gewichteten Metriken. Die Nischenbreite und Überlappungswerte mit Drosophila als Gewichtungsfaktoren korrelieren stark positiv mit Metriken, die Drosophila mit gleichzeitig vorkommenden Pflanzen abgleichen, obwohl die Gewichte leicht negativ korrelieren. Eine Erhöhung der Anzahl der Arten in der Ressourcenmatrix (Tabelle Arten × Ressourcenzustände) verringert die Variation der Gewichte der Ressourcenzustände, und diese nähern sich einer einheitlichen Unterscheidbarkeit an. Die meisten Drosophila-Arten sind für alle verwendeten Berechnungsmethoden breit nischig. Stichprobenfehler können einige Verzerrungen der Breitenwerte erklären, da Fliegen durch Köder in ansonsten ungünstige Umgebungen angelockt werden könnten.",
    url = "https://doi.org/10.2307/1935581",
    doi = "10.2307/1935581",
    number = "5",
    pages = "1143-1147",
    volume = "54"
}

@incollection{li2012application,
    author = "Li, Xiuting und Peng, Geng und Zhao, Hong und Liu, Fan",
    title = "Anwendung der Brand-Nische-Theorie auf die Messung von B2C-Markenüberlappung und Markenbreite",
    year = "2012",
    booktitle = "Lecture Notes in Electrical Engineering",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-3-642-28798-5\_49",
    doi = "10.1007/978-3-642-28798-5\_49",
    pages = "363-369"
}

Der Mechanismus der Gemeinschaftsstabilität ist ein aktuelles Thema im Bereich der Ökologie. Die Forschung zur Stabilität der Graslandgemeinschaft hat sich allmählich verstärkt, und die Wiederbepflanzung einheimischer Arten ist eine der Hauptmaßnahmen zur Wiederherstellung der degradierten Wüstensteppen in Nordwestchina. Allerdings ist wenig über die Veränderungen der Stabilität der Pflanzengemeinschaft in der Wüstensteppe nach der Wiederbepflanzung einheimischer Arten bekannt. Diese Studie etablierte eine Langzeitbeobachtungsstelle für die Wiederbepflanzung einheimischer Arten in der Wüstensteppe. Im Mai 2017 wurden Wiederbepflanzungs- und Weideausschlussparzellen eingerichtet, und es wurden Erhebungen an degradierten Grasländern (0YEX(RS)) durchgeführt, bevor Wiederbepflanzungs- und Weideausschlussbehandlungsversuchsparzellen eingerichtet wurden. Nach 3 und 6 Jahren der Testdurchführung wurde der Vegetationswiederherstellungsstatus der Parzelle jeweils untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass die Wiederbepflanzung einheimischer Arten den Shannon-Wiener-Index und den Margalef-Index der Gemeinschaft erhöhte. Gleichzeitig verbesserten sich der Wichtigkeitswert und die Nischenbreite von Gräsern, während der Anteil von Paaren mit hoher Nischenüberlappung und der Logarithmus der signifikanten Assoziation abnahmen. Die allgemeine Assoziation der Wiederbepflanzung der Wüstensteppe war positiv korreliert, und die Stabilität der Gemeinschaft nahm allmählich zu. Die Ergebnisse der Partial Least Squares Path Modelling zeigen, dass die Wiederbepflanzung einen hochsignifikanten positiven Effekt auf die Gemeinschaftsstabilität hat. Sowohl das EX (Weideausschluss-Grasland)- als auch das RS (wiederbepflanztes Grasland)-Modell deuten darauf hin, dass Nischen- und Diversitätsindizes die Gemeinschaftsstabilität in unterschiedlichem Maße beeinflussen, während interspezifische Verknüpfungskoeffizienten hauptsächlich die Nischenüberlappung beeinflussen. Unsere Forschung hat gezeigt, dass die Wiederbepflanzung einheimischer Arten die Intensität des Wettbewerbs zwischen Arten um Ressourcen verbessern kann, was zu einer stabileren Gemeinschaft führt und letztlich die Artenvielfalt und die Gemeinschaftsstabilität erhöht. Diese Erkenntnisse bieten wertvolle theoretische Unterstützung für die Vegetationswiederherstellung und das nachhaltige Management in der Wüstensteppe.

@article{doi101002ece370929,
    author = "Jiang, Haixin und Zhou, Yao und Li, Wen und Lu, Qi und Xu, Dongmei und Ma, Hongbin und Ma, Xingzhong und Tian, Xiaowu",
    title = "Reseeding Native Species Promotes Community Stability by Improving Species Diversity, Niche, and Interspecific Relationships in the Desert Steppe of Northwest China.",
    year = "2025",
    journal = "Ecology and evolution",
    abstract = "Der Mechanismus der Gemeinschaftsstabilität ist ein aktuelles Thema im Bereich der Ökologie. Die Forschung zur Stabilität der Graslandgemeinschaft hat sich allmählich verstärkt, und die Wiederbepflanzung einheimischer Arten ist eine der Hauptmaßnahmen zur Wiederherstellung der degradierten Wüstensteppen in Nordwestchina. Allerdings ist wenig über die Veränderungen der Stabilität der Pflanzengemeinschaft in der Wüstensteppe nach der Wiederbepflanzung einheimischer Arten bekannt. Diese Studie etablierte eine Langzeitbeobachtungsstelle für die Wiederbepflanzung einheimischer Arten in der Wüstensteppe. Im Mai 2017 wurden Wiederbepflanzungs- und Weideausschlussparzellen eingerichtet, und es wurden Erhebungen an degradierten Grasländern (0YEX(RS)) durchgeführt, bevor Wiederbepflanzungs- und Weideausschlussbehandlungsversuchsparzellen eingerichtet wurden. Nach 3 und 6 Jahren der Testdurchführung wurde der Vegetationswiederherstellungsstatus der Parzelle jeweils untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass die Wiederbepflanzung einheimischer Arten den Shannon-Wiener-Index und den Margalef-Index der Gemeinschaft erhöhte. Gleichzeitig verbesserten sich der Wichtigkeitswert und die Nischenbreite von Gräsern, während der Anteil von Paaren mit hoher Nischenüberlappung und der Logarithmus der signifikanten Assoziation abnahmen. Die allgemeine Assoziation der Wiederbepflanzung der Wüstensteppe war positiv korreliert, und die Stabilität der Gemeinschaft nahm allmählich zu. Die Ergebnisse der Partial Least Squares Path Modelling zeigen, dass die Wiederbepflanzung einen hochsignifikanten positiven Effekt auf die Gemeinschaftsstabilität hat. Sowohl das EX (Weideausschluss-Grasland)- als auch das RS (wiederbepflanztes Grasland)-Modell deuten darauf hin, dass Nischen- und Diversitätsindizes die Gemeinschaftsstabilität in unterschiedlichem Maße beeinflussen, während interspezifische Verknüpfungskoeffizienten hauptsächlich die Nischenüberlappung beeinflussen. Unsere Forschung hat gezeigt, dass die Wiederbepflanzung einheimischer Arten die Intensität des Wettbewerbs zwischen Arten um Ressourcen verbessern kann, was zu einer stabileren Gemeinschaft führt und letztlich die Artenvielfalt und die Gemeinschaftsstabilität erhöht. Diese Erkenntnisse bieten wertvolle theoretische Unterstützung für die Vegetationswiederherstellung und das nachhaltige Management in der Wüstensteppe.",
    url = "https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11799735/",
    doi = "10.1002/ece3.70929",
    pmcid = "PMC11799735",
    pmid = "39916799"
}

UNLABELLED: Das Verständnis, wie große Raubtiere Nahrungsressourcen aufteilen, ist unerlässlich, um die Konkurrenz innerhalb einer Gilde zu bewerten und Schutzstrategien zu informieren. In dieser Studie verwendeten wir DNA-Metabarcoding von Kotproben, um die Ernährung sympatrischer afrikanischer Löwen (Panthera leo) und Fleckenhyänen (Crocuta crocuta) über die nassen und trockenen Jahreszeiten hinweg in der Greater Etosha Landscape in Namibia zu quantifizieren und zu vergleichen. Über 98 Kotproben (Löwe = 69; Fleckenhyäne = 29) identifizierten wir 19 Wirbeltierbeutetiere. Insgesamt dominierten große Huftiere die Ernährung beider Raubtierarten. Bei Löwen umfassten die häufigsten Beutetiere Gemsböcke (Oryx gazella), Eland (Taurotragus oryx), Steppenzebras (Equus quagga burchelli) und Blauwildebeeste (Connochaetus taurinus). Bei Fleckenhyänen waren die häufigsten Beutetiere Steppenzebras, Gemsböcke, Springbocks (Antidorcas marsupialis) und Schwarze Nashörner (Diceros bicornis bicornis). Die Breite der Ernährungsnische war zwischen den Arten nicht signifikant unterschiedlich, obwohl Löwen über beide Jahreszeiten hinweg die breiteste Nische aufwiesen, während die Ernährungszusammensetzung zwischen den Arten und den Jahreszeiten ähnlich war. Allerdings kann die kleinere Stichprobengröße für Fleckenhyänen eine vollständige Charakterisierung ihrer Ernährung einschränken und die Überlappungs- und Nischenbreiten-Maße beeinflussen. Diese Ergebnisse deuten auf eine moderate Ernährungsüberlappung und eine begrenzte Ressourcenaufteilung sowohl innerhalb als auch zwischen diesen großen Raubtierarten über die Jahreszeiten hinweg hin, die wahrscheinlich durch opportunistisches Aasfressen und Kleptoparasitismus erleichtert wird. Beide Arten wiesen während der nassen Jahreszeiten eine breitere Ernährungsnißenbreite auf, was wahrscheinlich auf eine erhöhte Verfügbarkeit und Dispersion von Beutetieren zurückzuführen ist. Die laufende Überwachung der Raubtierernährung unter Verwendung molekularer Werkzeuge, die eine genauere und umfassendere Identifizierung von Ernährungselementen bietet als das manuelle Sortieren, wird für die Erkennung von Veränderungen im Ressourceneinsatz und in interspezifischen Interaktionen im Reaktion auf sich ändernde Umweltbedingungen und anthropogene Belastungen unerlässlich sein. SUPPLEMENTARY INFORMATION: Die Online-Version enthält ergänzendes Material unter 10.1038/s41598-026-43423-w verfügbar.

@article{doi101038s4159802643423w,
    author = "Patterson, Jessica R und Périquet-Pearce, Stéphanie und Melton, Madeline H und PetersonWood, Brennan und Portas, Rubén und Aschenborn, Ortwin und Cloete, Claudine und Peirson, Laura E und Lafferty, Diana J R und Beasley, James C",
    title = "Revealing seasonal dietary niche overlap among sympatric large carnivores using DNA metabarcoding.",
    year = "2026",
    journal = "Scientific reports",
    abstract = "UNLABELLED: Das Verständnis, wie große Raubtiere Nahrungsressourcen aufteilen, ist unerlässlich, um die Konkurrenz innerhalb einer Gilde zu bewerten und Schutzstrategien zu informieren. In dieser Studie verwendeten wir DNA-Metabarcoding von Kotproben, um die Ernährung sympatrischer afrikanischer Löwen (Panthera leo) und Fleckenhyänen (Crocuta crocuta) über die nassen und trockenen Jahreszeiten hinweg in der Greater Etosha Landscape in Namibia zu quantifizieren und zu vergleichen. Über 98 Kotproben (Löwe = 69; Fleckenhyäne = 29) identifizierten wir 19 Wirbeltierbeutetiere. Insgesamt dominierten große Huftiere die Ernährung beider Raubtierarten. Bei Löwen umfassten die häufigsten Beutetiere Gemsböcke (Oryx gazella), Eland (Taurotragus oryx), Steppenzebras (Equus quagga burchelli) und Blauwildebeeste (Connochaetus taurinus). Bei Fleckenhyänen waren die häufigsten Beutetiere Steppenzebras, Gemsböcke, Springbocks (Antidorcas marsupialis) und Schwarze Nashörner (Diceros bicornis bicornis). Die Breite der Ernährungsnische war zwischen den Arten nicht signifikant unterschiedlich, obwohl Löwen über beide Jahreszeiten hinweg die breiteste Nische aufwiesen, während die Ernährungszusammensetzung zwischen den Arten und den Jahreszeiten ähnlich war. Allerdings kann die kleinere Stichprobengröße für Fleckenhyänen eine vollständige Charakterisierung ihrer Ernährung einschränken und die Überlappungs- und Nischenbreiten-Maße beeinflussen. Diese Ergebnisse deuten auf eine moderate Ernährungsüberlappung und eine begrenzte Ressourcenaufteilung sowohl innerhalb als auch zwischen diesen großen Raubtierarten über die Jahreszeiten hinweg hin, die wahrscheinlich durch opportunistisches Aasfressen und Kleptoparasitismus erleichtert wird. Beide Arten wiesen während der nassen Jahreszeiten eine breitere Ernährungsnißenbreite auf, was wahrscheinlich auf eine erhöhte Verfügbarkeit und Dispersion von Beutetieren zurückzuführen ist. Die laufende Überwachung der Raubtierernährung unter Verwendung molekularer Werkzeuge, die eine genauere und umfassendere Identifizierung von Ernährungselementen bietet als das manuelle Sortieren, wird für die Erkennung von Veränderungen im Ressourceneinsatz und in interspezifischen Interaktionen im Reaktion auf sich ändernde Umweltbedingungen und anthropogene Belastungen unerlässlich sein. SUPPLEMENTARY INFORMATION: Die Online-Version enthält ergänzendes Material unter 10.1038/s41598-026-43423-w verfügbar.",
    url = "https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC13121798/",
    doi = "10.1038/s41598-026-43423-w",
    pmcid = "PMC13121798",
    pmid = "41833999"
}

Der mikrobielle Wettbewerb um knappe Ressourcen prägt Biodiversitätsmuster und Ökosystemfunktionen in globalen Biomen, doch die Quantifizierung dieses Prozesses aus genomischen Daten ist bisher schwer zu erreichen. Hier stellen wir CaCo vor, ein skalierbares Maß, das metagenomische Profile von kohlenhydrataktiven Enzymen in präzise Messungen der Nischenüberlappung und des Konkurrenzpotenzials (Resource Partitioning Score, RPS) umwandelt. Die Analyse von 14.691 hochwertigen metagenomisch assemblierten Genomen, die Ozean, Süßwasser, Boden und menschliches Darmmikrobiom umfassen, offenbart ein auffälliges makroökologisches Muster: Die Nischenüberlappung nimmt von partitionierten Spezialisten in oligotrophen Ozeanen zu überlappenden Generalisten in kohlenstoffreichen Umgebungen, einschließlich des menschlichen Darms, zu. Dieser Gradient stimmt mit der klassischen Nischentheorie überein, da phylogenetische Signale darauf hinweisen, dass nahe verwandte Taxa möglicherweise am intensivsten konkurrieren. Eine mehrstufige Validierung, die BIOLOG-Phänotypen, synthetische Kokulturen und Interaktionsgradienten umfasst, bestätigt die Vorhersagekraft von CaCo und erfasst den kompetitiven Ausschluss. CaCo verbindet genomisches Potenzial mit ökologischer Realität, liefert Nischenbreiten-Metriken und ermöglicht überprüfbare Vorhersagen darüber, wie die Ressourcenverfügbarkeit den mikrobiellen Wettbewerb und die Gemeinschaftsstruktur prägt.

@article{doi101073pnas2526391123,
    author = "Santos-Júnior, Célio Dias und Escobar, Maria Camila und Huber, Paula und Niño-Garcia, Juan Pablo und Cardona, Gladys Inés und Costa-Pereira, Raul und Sarmento, Hugo",
    title = "Resource availability structures microbial competition through genomic niche partitioning.",
    year = "2026",
    journal = "Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America",
    abstract = "Der mikrobielle Wettbewerb um knappe Ressourcen prägt Biodiversitätsmuster und Ökosystemfunktionen in globalen Biomen, doch die Quantifizierung dieses Prozesses aus genomischen Daten ist bisher schwer zu erreichen. Hier stellen wir CaCo vor, ein skalierbares Maß, das metagenomische Profile von kohlenhydrataktiven Enzymen in präzise Messungen der Nischenüberlappung und des Konkurrenzpotenzials (Resource Partitioning Score, RPS) umwandelt. Die Analyse von 14.691 hochwertigen metagenomisch assemblierten Genomen, die Ozean, Süßwasser, Boden und menschliches Darmmikrobiom umfassen, offenbart ein auffälliges makroökologisches Muster: Die Nischenüberlappung nimmt von partitionierten Spezialisten in oligotrophen Ozeanen zu überlappenden Generalisten in kohlenstoffreichen Umgebungen, einschließlich des menschlichen Darms, zu. Dieser Gradient stimmt mit der klassischen Nischentheorie überein, da phylogenetische Signale darauf hinweisen, dass nahe verwandte Taxa möglicherweise am intensivsten konkurrieren. Eine mehrstufige Validierung, die BIOLOG-Phänotypen, synthetische Kokulturen und Interaktionsgradienten umfasst, bestätigt die Vorhersagekraft von CaCo und erfasst den kompetitiven Ausschluss. CaCo verbindet genomisches Potenzial mit ökologischer Realität, liefert Nischenbreiten-Metriken und ermöglicht überprüfbare Vorhersagen darüber, wie die Ressourcenverfügbarkeit den mikrobiellen Wettbewerb und die Gemeinschaftsstruktur prägt.",
    url = "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42054365/",
    doi = "10.1073/pnas.2526391123",
    pmid = "42054365"
}