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Professor Dr. Ursula Gaedke

AG Ökologie / Ökosystem-Modellierung

Universität Potsdam

Maulbeerallee 2 (Postanschrift: Am Neuen Palais 10)

D-14469 Potsdam

Tel.     + 49 331 977 1900/1902  | Fax      + 49 331 977 1948

gaedke <at> uni-potsdam.de

Forschungsschwerpunkte

Wir untersuchen Planktongemeinschaften und Nahrungsnetze in Freiland-, Labor- und Modell-Studien, um zur ökologischen Theoriebildung und zu der Lösung drängender ökologischer Probleme wie den Folgen des Biodiversitätsverlustes beizutragen.

Ein Kerngebiet meiner Forschung ist das Wechselspiel zwischen der Dynamik ökologischer Systeme und ihrer funktionellen Diversität, die ihre Anpassungsfähigkeit an veränderte Umweltbedingungen bestimmt. Ich leite hierzu das DFG Schwerpunktprogramm DynaTrait (SPP 1704).

In diesem Schwerpunktprogramm untersuchen wir vor allem Planktonsysteme, in denen sich zahlreiche Räuber- und Beutearten wechselseitig aneinander anpassen können. Dies beeinflusst ihre Biomassedynamik und den Erhalt ihrer funktionellen Biodiversität. Zudem entstehen interessante Rückkopplungsschleifen zwischen der Dynamik in den Biomassen und den funktionellen Eigenschaften der einzelnen Populationen. Innerhalb des Schwerpunktprogramms DynaTrait ist unsere Arbeitsgruppe an vier Teilprojekten beteiligt, die jeweils sich ergänzende Aspekte dieses Themas beleuchten.

Wir kombinieren dabei verschiedene prozessorientierte mathematische Modellierungsansätze mit der Analyse von Freilanddaten vom Bodensee und Chemostatexperimenten. Letztere werden überwiegend von unseren Kooperationspartnern innerhalb des Schwerpunktprogramms durchgeführt. Wenn wir die Variabilität in den funktionellen Eigenschaften innerhalb von Populationen und Lebensgemeinschaften nicht als Rauschen, sondern als ihre inhärente Eigenschaft betrachten, können wir die in natürlichen und experimentellen Systemen beobachtete Artenvielfalt und Dynamiken viel besser verstehen.

Darüber hinaus führen wir quantitative Untersuchungen von komplexen Nahrungsnetzen und den involvierten ökologischen Prozessen durch, die die Dynamik von artenreichen Lebensgemeinschaften beeinflussen. Dies geschieht auf der Basis von umfangreichen Langzeitmessungen, vor allem des Bodensees, und verschiedenen Modellen. Nährere Informationen dazu im Forschungsportfolio der AG.

Wissenschaftlicher Werdegang und Kurzlebenslauf in deutsch (PDF) oder englisch (PDF).

Aktuelle Forschungsthemen

Im Forschungsgebiet des Zusammenspiels von funktioneller Diversität und ökologischer Dynamik in Planktongesellschaften laufen aktuell vier Teilprojekte im Rahmen des Schwerpunktprogramms DynaTrait:

  1. Impact of trade-offs on eco-evolutionary dynamics in predator-prey systems - Prof. U Gaedke und Dr. L. Becks (Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön)
  2. The effect of phenotypic plasticity and clonal sorting on ecological and evolutionary dynamics in bi- and tri-trophic systems, Prof. U. Gaedke, Prof R. Tollrian (Ruhr-Universität Bochum)
  3. Effects of trait variability on the dynamics of coupled, bi-trophic plankton - biofilm systems - Prof. U Gaedke, Prof T. Berendonk (TU Dresden) und Prof. M. Weitere (UfZ Magdeburg)
  4. Interplay between trait variation, food web dynamics and maintenance of biodiversity - Prof. U. Gaedke und Prof. H. Malchow (Institut für Umweltsystemforschung Osnabrück)

Abgeschlossene Forschungsthemen

  1. Beziehungen zwischen Verhalten, Ökophysiologie und raum-zeitlicher Verteilung von C. acidophila im Tagebausee 111 (Mark Clegg, Antje Gerloff-Elias, Bertram Boehrer/UFZ Magdeburg, Ursula Gaedke, Elly Spijkerman)
  2. Trophische Struktur, Energieflüsse, Dynamik und Stabilität im mikrobiellen Nahrungsnetz eines extrem versauerten Tagebausees (pH 2.6) (Ursula Gaedke und Norbert Kamjunke)
  3. Synchronisation alterstrukturierter Phytoplanktonpopulationen (Thomas M. Massie, Bernd Blasius (Institut für Physik, Universität Potsdam), Ursula Gaedke, Guntram Weithoff, Gregor F. Fußmann (Department of Biology, McGill University, Montreal))
  4. Dynamisches Verhalten von Phytoplanktonpopulationen fern vom Gleichgewicht (Thomas M. Massie, Bernd Blasius (Institut für Physik, Universität Potsdam), Ursula Gaedke, Guntram Weithoff, Gregor F. Fußmann (Department of Biology, McGill University, Montreal))
  5. Nahrungsnetz-Interaktionen und Langzeit-Entwicklung in der Plankton-Gemeinschaft des Bodensees (Katrin Tirok, Ursula Gaedke)
  6. Modellierung klimatisch bedingter Veränderungen in der saisonalen Planktonentwicklung (Katrin Tirok, Ursula Gaedke)
  7. Mixotrophe Flagellaten während der Re-Oligotophierung (Norbert Kamjunke, Tanja Henrichs, Ursula Gaedke)
  8. Der Einfluss von Diversität auf einzelne Populationen: Auswirkungen von Diversitätsänderungen auf die Nischendifferenzierung von Phytoplanktern (1) und auf die individuelle Pflanzenfitness von terrestrischen Pflanzen (2) (Andrea Schmidtke, Guntram Weithoff, Ursula Gaedke, Markus Fischer)
  9. Der Einfluss der Produktivität und der Diversität auf die Invasibilität von Phytoplanktongemeinschaften (Erik Sperfeld, Ursula Gaedke, Guntram Weithoff)
  10. Die unterschiedliche Fressbarkeit durch Copepoden und Cladoceren bestimmt die saisonalen Variabilitätsmuster von Ciliaten und Phytoplankton im Bodensee (Veronika Huber, Ursula Gaedke)
  11. Saisonaler Wechsel zwischen kohärenter und kompensatorischer Dynamik im Phytoplankton (David Vasseur (McGill University, Montreal, Canada), Ursula Gaedke und Kevin McCann (University of Guelph, Guelph, Canada))
  12. Die Variabilität auf Populationsebene und der Grad der Synchronizität von Plankton Populationen beeinflussen die Variabilität auf Gemeinschaftsebene stärker als die Diversität (Ursula Gaedke)
  13. Muster in der zeitlichen Variabilität des Bodensee-Planktons: Spektral-Analyse zur Untersuchung von frequenz-abhängiger kompensatorischer Dynamik und Portfolio-Effekt (David Vasseur (Calgary University, Kanada), Ursula Gaedke)
  14. Variabilitätsmuster in der Plankton-Biomasse und Produktion (Ursula Gaedke, David Vasseur (University of Calgary, Canada), Guntram Weithoff)

Publikationen

Bei Interesse schicke ich gern einzelne PDFs auf email-Anfrage zu.

Meine vollständige Publikationsliste auf Google scholar und mein Profil auf Research Gate.

Zur Publikationsliste der AG.

Ausgewählte Schlüsselpublikationen:

Ruiter, P. C. de, and U. Gaedke (2017) Emergent facilitation promotes biological diversity in pelagic food webs. Food Webs (in press).

Coutinho, R., T. Klauschies, and U. Gaedke (2016) Bimodal trait distributions with large variances question the reliability of trait-based aggregate models. Theoretical Ecology, 6: 4141-4159 DOI 10.1007/s12080-016-0297-9.

Klauschies, T., D. A. Vasseur, and U. Gaedke (2016) Trait adaptation promotes species coexistence in diverse predator and prey communities. Ecology and Evolution, 9: 389-408 DOI: 10.1002/ece3.2172.

Boit, A., N.D. Martinez, R. J. Williams, U. Gaedke (2012) Mechanistic theory and modeling of complex food web dynamics in Lake Constance. Ecol. Lett., 15:594-602 

Massie, T. M., B. Blasius, G. Weithoff, U. Gaedke, and G. Fussmann (2010) Cycles, phase synchronization and entrainment in single-species phytoplankton populations. Proc. Nat. Acad. Sci. (PNAS) 107: 4236-4241

Tittel, J., V. Bissinger, B. Zippel, U. Gaedke, E. M. Bell, A. Lorke & N. Kamjunke (2003) Mixotrophs combine resource use to out-compete specialists: implications for aquatic food webs. Proc. Nat. Acad. Sci. (PNAS) 100: 12776-12781

Gaedke, U., S. Hochstädter, and D. Straile (2002) Interplay between energy limitation and nutritional deficiency: Empirical data and food web models. Ecological Monographs 72: 251-270

Hairston, N. G., Jr, W. Lampert, C. E. Cáceres, C. L. Holtmeier, L. J. Weider, U. Gaedke, J. M. Fischer, J. A. Fox & D. M. Post (1999) Lake ecosystems: Rapid evolution revealed by dormant eggs. Nature 401: 446