Epiphytic bryophytes in natural forests and cacao agroforests of Central Sulawesi, Indonesia
Epiphytische Mosse in Primärwäldern und Kakao-Agroforsten in Zentral Sulawesi, Indonesien
by Simone Goda Sporn
Date of Examination:2008-10-02
Date of issue:2009-06-29
Advisor:Prof. Dr. Robbert Gradstein
Referee:Prof. Dr. Robbert Gradstein
Referee:Prof. Dr. Michael Kessler
Referee:Prof. Dr. Teja Tscharntke
Series:Biodiversity and Ecology Series - B; 3
Persistent Address:
https://dx.doi.org/10.3249/webdoc-2154
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Size:2.68Mb
Format:PDF
Description:Dissertation
Abstract
English
This dissertation consists of several studies on the epiphytic bryophyte flora in natural forest sites and shaded cacao agroforests in Central Sulawesi, Indonesia. Agroforests can harbor high levels of biodiversity and therefore function as important tool in tropical biodiversity conservation. However, management intensification results in changes in the microclimate that can threaten native forest flora and fauna. Moreover, management practices still include the removal of species-rich epiphytic layers, a labor-intensive practice carried out because epiphytes are believed to impede cacao productivity. To evaluate biodiversity patterns of epiphytic bryophytes, species richness, composition, distribution and ecology (based on life-forms ) were studied and related to microclimate changes. The bryophyte species richness in the study sites was remarkably high and was highest in the inner crowns of forest canopy trees. However, the studies in this dissertation also underline that epiphytic bryophytes are sensitive to microclimatic changes due to their lack of a protective cuticle and their exposed habitat. The pronounced changes in bryophyte communities could be related to dry and warm microclimatic bottlenecks that were recorded during the afternoon in forest canopies and cacao agroforests. The changes were primarily driven by different ecological adaptations of species. Exposed life-forms that were sensitive to increased temperatures and drought characterized habitats in the understory and on tree trunks in the rainforest sites ( shade epiphytes ), whereas sun epiphytes occurred most in tree crowns and on cacao trees. Overall, bryophyte richness on cacao trees was comparable to that on trees in the natural forests and most of those species also occurred in canopy habitats in nearby rainforest sites. Although most of these species had a wide distribution and therefore a low conservation priority, the high richness supports the idea that shaded agroforests are valuable for tropical biodiversity conservation. Moreover, with experimental removal of epiphytic layers from cacao trees, it was shown that epiphytic bryophytes do not affect fruit-set and harvests. Hence, farmers labour can be reduced and conservation of the rich biodiversity outside natural forests supported. However, the species with restricted distribution and narrow microclimatic niches are threatened by forest conversion, which suggests that agroforests do not act as refuge for local epiphytic bryophyte species from natural forests. Only conservation aimed at the landscape scale may help to maintain this rich and unique biodiv! ersity of pristine forested habitats.
Keywords: Agroforest; anthropogenic disturbance; bryophytes; cacao plantation; distribution; ecology; epiphytes; Indonesia; microclimate; Southeast Asia; tropical rainforest
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Diese Dissertation beinhaltet Studien zu der epiphytischen Moosflora in Primärwäldern und verschiedenartig beschatteten Kakao-Agroforsten in Zentral-Sulawesi, Indonesien. Agroforsten beherbergen eine große Vielfalt an Arten und stellen daher ein wichtiges Instrument zum Erhalt tropischer Biodiversität dar. Diese den Tropen eigene Flora und Faune ist jedoch durch mit der Intensivierung der Landnutzung einhergehende Veränderungen des Mikroklimas bedroht. Darüber hinaus beinhaltet eine gängige Praxis noch immer die Entfernung des artenreichen Epiphytenbewuchses, eine arbeitsintensive Tätigkeit, die auf der Überzeugung beruht, dass Epiphyten die Produktivität von Kakaobäumen herabsetzen. Für die Erfassung von Biodiversitätsmustern wurde die Artenvielfalt, -zusammensetzung, -verbreitung und deren Ökologie (durch Berücksichtigung der Lebensformen ) untersucht und mit Änderungen innerhalb des Mikroklimas in Verbindung gebracht. Die Artenvielfalt der Moose war im gesamten Untersuchungsgebiet, und speziell im Kronenbereich der Waldbäume, außergewöhnlich hoch. Allerdings wird in den vorliegenden Studien die hohe Sensibilität von epiphytischen Moosen im Bezug auf mikroklimatische Bedingungen, bedingt durch exponierte Habitate und das Fehlen einer schützenden Kutikula, sehr deutlich. Die hier klaren Unterschiede und Wechsel innerhalb der Moosgesellschaften stehen eng mit dem mikroklimatischen Nadelöhr in Beziehung, welches die hohen Temperaturen und die niedrige Luftfeuchtigkeit darstellen, die zur Mittagszeit in den Kronenbereichen des Waldes und in den Agroforsten gemessen werden. Hauptursache dieser Wechsel innerhalb der Artenzusammensetzung ist die unterschiedlich ausgeprägte ökologische Anpassung der Arten. Exponierte Lebensformen sind empfindlicher gegenüber den steigenden Temperaturen und der Austrocknung und daher eher charakteristisch für Habitate im Unterwuchs und an Stammbasen der Primärwälder ( Schattenepiphyten ), wohingegen Sonnenepiphyten zumeist in offenen Kronenbereichen und an Kakaobäumen zu finden sind. Die epiphytische Moosvielfalt an Kakaobäumen ist im Allgemeinen vergleichbar mit der der Bäume im Primärwald und beinhaltet zum größten Teil Arten, die auch in den Kronenbereichen der angrezenden Primärwälder zu finden sind. Obwohl diese Arten zumeist eine weite Verbreitung haben und somit weniger gefährdete Arten darstellen, unterstützt die hohe Artenvielfalt dennoch den besonderen Stellenwert der beschatteten Agroforsten im Sinne des Schutzes tropischer Biodiversität. Durch experimetelles Entfernen des Epiphytenbewuchses von Kakaobäumen konnte nachgewiesen werden, dass epiphytische Moose keinerlei negativen Einfluss auf Fruchtansatz oder Ertrag haben. Demzufolge könnte bei Verzicht dieser Praxis der Arbeitsaufwand verringert und gleichzeitig der nachhaltige Schutz der mannigfaltigen Biodiversität der Primärwälder unterstützt werden. Arten mit lokaler Verbreitung und speziellen mikroklimatischen Anforderungen sind jedoch durch sukzessive Entwaldung nach wie vor bedroht, was deutlich macht, dass Agrarforsten keinesfalls ein Schutzgebiet für alle epiphytischen Moosarten darstellen. Lediglich ein großflächiges Landschaftsschutzprogramm kann helfen, diese vielfältige und einmalige Biodiversität ursprünglicher Naturwälder zu erhalten.
Schlagwörter: Agroforst; anthropogene Störungen; Bryophyta; Epiphyten; Indonesien; Kakaoplantage; Mikroklima; Moose; Ökologie; Südostasien; tropischer Regenwald; Verbreitung