Evaluating the ecological realism of plant species distribution models with ecological indicator values

Species distribution models (SDMs) are routinely applied to assess current as well as future species distributions, for example to assess impacts of future environmental change on biodiversity or to underpin conservation planning. It has been repeatedly emphasized that SDMs should be evaluated based not only on their goodness of fit to the data, but also on the realism of the modelled ecological responses. However, possibilities for the latter are hampered by limited knowledge on the true responses as well as a lack of quantitative evaluation methods. Here we compared modelled niche optima obtained from European-scale SDMs of 1,476 terrestrial vascular plant species with empirical ecological indicator values indicating the preferences of plant species for key environmental conditions. For each plant species we first fitted an ensemble SDM including three modeling techniques (GLM, GAM and BRT) and extracted niche optima for climate, soil, land use and nitrogen deposition variables with a large explanatory power for the occurrence of that species. We then compared these SDM-derived niche optima with the ecological indicator values by means of bivariate correlation analysis. We found weak to moderate correlations in the expected direction between the SDM-derived niche optima and ecological indicator values. The strongest correlation occurred between the modelled optima for growing degree days and the ecological indicator values for temperature. Correlations were weaker for SDM-derived niche optima with a more distal relationship to ecological indicator values (notably precipitation and soil moisture). Further, correlations were consistently highest for BRT, followed by GLM and GAM. Our method gives insight into the ecological realism of modelled niche optima and projected core habitats and can be used to improve SDMs by making a more informed selection of environmental variables and modeling techniques

Bayesian classification of vegetation types with Gaussian mixture density fitting to indicator values.

Question: Is it possible to mathematically classify relevés into vegetation types on the basis of their average indicator values, including the uncertainty of the classification? Location: The Netherlands. Method: A large relevé database was used to develop a method for predicting vegetation types based on indicator values. First, each relevé was classified into a phytosociological association on the basis of its species composition. Additionally, mean indicator values for moisture, nutrients and acidity were computed for each relevé. Thus, the position of each classified relevé was obtained in a three-dimensional space of indicator values. Fitting the data to so called Gaussian Mixture Models yielded densities of associations as a function of indicator values. Finally, these density functions were used to predict the Bayesian occurrence probabilities of associations for known indicator values. Validation of predictions was performed by using a randomly chosen half of the database for the calibration of densities and the other half for the validation of predicted associations. Results and Conclusions: With indicator values, most relevés were classified correctly into vegetation types at the association level. This was shown using confusion matrices that relate (1) the number of relevés classified into associations based on species composition to (2) those based on indicator values. Misclassified relevés belonged to ecologically similar associations. The method seems very suitable for predictive vegetation models

De droge stroomdalgraslanden van het Sedo-Cerastion in Nederland : verspreiding en soortensamenstelling van het Medicagini-Avenetum en het Sedo-Thymetum vóór 1960 en daarna

Dit rapport geeft de vegetatiekundige geschiedenis weer van de stroomdalgraslanden in Nederland. Voor het eerst zijn gegevens uit de jaren ’50 en ’60 gedigitaliseerd en gebruikt om een referentiebeeld te bepalen van het voorkomen, de standplaatsen en de soortensamenstelling van droge stroomdalgraslanden. Vergelijking met recentere vegetatieopnames bevestigt de achteruitgang in de verspreiding, maar ook in de kwaliteit van deze vegetaties. Sommige associaties zijn helemaal verdwenen, andere zijn sterk achteruitgegaan in verspreiding of hebben meer soorten van voedselrijkere bodems als kenmerkende soorten gekregen

Gevolgen van de aanleg van Rijksweg73-Zuid voor de zeggekorfslak en de kwaliteit van de elzenbroekbossen in het Swalmdal

De directie Zuid van het ministerie van Landbouw, Natuurbeheer en Visserij heeft Alterra verzocht, ten behoeve van de behandeling van de ontheffingsaanvraag voor het A73-tracédeel Swalmen in het kader van de Natuurbeschermingswet/Habitatrichtlijn ingediend door Rijkswaterstaat, onderzoek te verrichten naar de kwaliteit van de informatie die in de aanvraag van Rijkswaterstaat is gebruikt over het voorkomen van de zeggekorfslak in het Swalmdal, en de mogelijke directe of indirecte effecten van het A73-tracédeel door of direct langs het Swalmdal op de daar voorkomende populaties van de zeggekorfslak. In dit rapport wordt verslag gedaan van de bevindingen van dit onderzoek

Schrale hellingen in Zuid-Limburg : een inventarisatie van bodem en vegetatie

Als opmaat voor het 4-jarige OBN-project naar de oorzaken van achteruitgang en mogelijkheden tot herstel voor de schrale hellingcomplexen in Zuid-Limburg heeft in 2003 een inventarisatie van in het bijzonder het heischrale deel van deze hellingen plaatsgevonden. Hierbij is een aantal aspecten onderzocht. Ten eerste zijn op een vijftal terreinen transecten uitgezet, waarmee de ruimtelijke patronen van de soorten in de gradiënt op de helling zijn bestudeerd, waarbij het heischrale grasland zich doorgaans in een zone boven het kalkgrasland bevindt. Ten tweede zijn op ongeveer 50 plekken in de heischrale vegetatieopnamen gemaakt en bodemparameters onderzocht. Tenslotte is zoveel mogelijk historische informatie over de terreinen verzameld, waaronder veel floristische en vegetatiegegevens. Op basis hiervan zijn voor een aantal terreinen en soorten de veranderingen in de tijd in kaart gebracht. Deze studie vormt het basisdocument voor de OBN-studie, waarbij onder andere (beheers)experimenten zullen worden opgezet en ook de fauna van de hellingschraallandcomplexen zal worden onderzocht

The need of data harmonization to derive robust empirical relationships between soil conditions and vegetation.

Question: Is it possible to improve the general applicability and significance of empirical relationships between abiotic conditions and vegetation by harmonization of temporal data? Location: The Netherlands. Methods: Three datasets of vegetation, recorded after periods with different meteorological conditions, were used to analyze relationships between soil moisture regime (expressed by the mean spring groundwater level - MSLt calculated for different periods) and vegetation (expressed by the mean indicator value for moisture regime Fm). For each releve, measured groundwater levels were interpolated and extrapolated to daily values for the period 1970-2000 by means of an impulse-response model. Sigmoid regression lines between MSLt and Fm were determined for each of the three datasets and for the combined dataset. Results: A measurement period of three years resulted in significantly different relationships between Fm and MSLt for the three datasets (F-test,/? <0.05>. The three regression lines only coincided for the mean spring groundwater level computed over the period 1970-2000 (AfSLclimate) and thus provided a general applicable relationship. Precipitation surplus prior to vegetation recordings strongly affected the relationships. Conclusions: Harmonization of time series data (1) eliminates biased measurements, (2) results in generally applicable relationships between abiotic and vegetation characteristics and (3) increases the goodness of fit of these relationships. The presented harmonization procedure can be used to optimize many relationships between soil and vegetation characteristics. © IAVS; Opulus Press Uppsala

Streekeigen natuur: gemeente Helden

In de gemeente Helden wordt hard gewerkt aan het behoud en herstel van de kwaliteit van water, natuur, bos en landschap. Met het gereedkomen van het landschapsbeleidsplan in 2000 is hier een stevige impuls aan gegeven. Op dit moment is de reconstructie in volle gang en de eerste resultaten zijn zichtbaar. Hierbij is het belangrijk dat waardevolle natuur gespaard blijft en dat op minder kwetsbare plekken aan de land- en tuinbouw groeimogelijkheden wordt geboden. Een evenwicht tussen wonen, werken en natuur en dit met respect voor elkaars belange