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Untersuchungen zu Spinnengemeinschaften in Kakaoagroforstsystemen in Indonesien: Diversität, Netzdichte und räumlich-zeitlicher Artenaustausch

dc.contributor.advisorTscharntke, Teja Prof. Dr.de
dc.contributor.authorStenchly, Kathrinde
dc.date.accessioned2012-04-16T14:53:46Zde
dc.date.available2013-01-30T23:50:36Zde
dc.date.issued2010-10-22de
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-ADC7-Ede
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-393
dc.description.abstractHauptgrund f¨¹r den R¨¹ckgang des tropischen Regenwaldes mit seiner hohen Biodiversität ist die Ausdehnung landwirtschaftlicher Anbauflächen. Traditionelle Kakaoagroforstsysteme in Indonesien werden an Waldrändern etabliert und beherbergen eine Vielfalt an Schatten- und Fruchtbäumen. Somit stellen sie ein zusätzliches Einkommen der lokalen Bevölkerung bereit und können durch ihre multiple Stratenausprägung zu einem bedeutungsvollem Maß zum Erhalt der Biodiversität und den damit verbundenen Ökosystemleistungen beitragen. Jedoch f¨¹hren gegenwärtige Bewirtschaftungsmaßnahmen wie Abholzung von Naturwaldbäumen, Umwandlung in Monokulturen und intensiver Einsatz von Herbiziden und Pestiziden zu einer Habitatsimplifizierung und zum Artenverlust. Die Spinnengemeinschaften von 42 unterschiedlich bewirtschafteten Kakaoagroforstsystemen am Rande des Lore Lindu National Parks in Zentral Sulawesi, Indonesien wurden zur Verifizierung von Landschafts- und Bewirtschaftungseffekte auf Spinnendichte und Artenvielfalt untersucht. Im ersten Schritt wurde die Spinnennetzdichte von f¨¹nf netzbauenden Spinnengilden an insgesamt 420 Kakaobäumen (10 Bäume/Plot) im Hinblick auf Baum- bzw. Plantagenbewirtschaftung (Gehölzschnitt, Schattenbaumkultivierung) sowie auf Landschaftsebene (Höhenlange, Entfernung zum Wald) analysiert. Hinsichtlich Intraguilden Interaktionen wurde die Netzdichte der einzelnen Spinnengilden mit der Anwesenheit einer aggressiven Ameisengattung (Philidris sp.) korreliert. In einer weiteren Untersuchung wurde in 12 Kakaoplantagen die Spinnenfauna aus der Streu- und Krautschicht sowie aus den Baumkronen von Kakaobäumen hinsichtlich Abundanz, Diversität und Habitatanspr¨¹che untersucht. Diese Daten zur Grundlage nehmend, wurde im letzten Schritt räumliche und zeitliche Veränderungen in der Diversität im Hinblick auf Wechselbeziehung zu Habitatstrukturen, Schattenbaumdichte, Krautschichtdiversität und Entfernung zum Wald analysiert. An 420 Kakaobäumen konnten insgesamt 5147 Spinnennetze dokumentiert werden, wobei die einzelnen Spinnengilden in ihrer Netzdichte variierten und unterschiedlich auf Habitat- und Baumeigenschaften reagierten. Neben einzelnen Fangfäden, traten die radnetzspinnenden Familien wie Araneidae, Tetragnathidae und Uloboridae dominant an Kakaobäumen auf. Die gesamte Netzdichte war positiv korreliert mit der Öffnung des Kronenraumes aber auch mit der Anzahl an Schattenbäumen in einem Kakaoplot. Zudem ist die Höhenlage ein bestimmender Faktor f¨¹r die Verteilungsmuster der netzbauenden Spinnen. Es wurde keine intragildspezifische Konkurrenz zwischen der Ameisengattung Philidris und den netzbauenden Spinnen nachgewiesen, jedoch war eine erhöhte Besiedlungsdichte an Radnetzbauern an Kakaobäumen mit Ameisen auffällig. Ein Vergleich der Spinnenfauna der Streu-, Kraut- und Baumkronenschicht zeigte einerseits eine geringe Überschneidung des Artenspektrums und ferner eine hohe Variabilität der Spinnenzönose der Krautschicht. Kakaoplantagen mit einer ausgeprägten Krautschicht wiesen eine vielfältigere Spinnengemeinschaft sowie eine erhöhte Spinnenabundanz auf. In Kakaoplantagen mit einer dichten Streuauflage war jedoch eine Abnahme der Spinnendichte zu beobachten. Anscheinend haben vorhergehende Behandlungen der Kakaoplantagen mit Pestiziden und Herbiziden zu einer Abnahme an Destruenten wie Collembola gef¨¹hrt, welche eine der wichtigsten Komponenten im Streuzersetzungsprozess darstellen aber auch zum Beutespektrum von Spinnen zählen. Obwohl es mit der Entfernung zum Wald zu einer Verschiebung von Artdominanzen zu Gunsten von Generalisten kam, wies der Parameter Waldnähe keine Effekte auf die Diversität der Spinnengemeinschaften auf. Analysen zum zeitlichen und räumlichen Artenaustausch von Spinnen konnten zeigen, dass die Umsätze auf beiden Skalen hauptsächlich durch Parameter auf Plotebene beeinflusst worden und der Abstand zum Wald keine Auswirkung auf die Artenumsatzraten hatte. Hierbei war der Artenaustausch ¨¹ber die Zeit in Spinnengemeinschaften der Streu- und Baumkronenschicht signifikant positiv mit der Diversität der Schattenbäume korreliert. Diese Ergebnisse zeigen die Bedeutung von Turnoverraten zur Bestimmung von zeitlichen Diversitätsmustern von Spinnen in Agroforstsystemen und verweisen damit auf die Voraussetzung von Zeitreihenanalysen bei Untersuchungen zu intragildspezifischen Wechselwirkungen in Arthropodengemeinschaften und der ergebnisbasierenden Entwicklung von agroforstlichen Bewirtschaftungsmaßnahmen. Mehr Studien sind erforderlich, welche den zeitlichen Aspekt von Artengemeinschaften in Verbindungen mit nachhaltiger Bewirtschaftung und den Erhalt von biologischer Vielfalt in Agroforstsystemen betrachten.de
dc.format.mimetypeapplication/pdfde
dc.language.isoengde
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/de
dc.titleUntersuchungen zu Spinnengemeinschaften in Kakaoagroforstsystemen in Indonesien: Diversität, Netzdichte und räumlich-zeitlicher Artenaustauschde
dc.typedoctoralThesisde
dc.title.translatedSpider communities in Indonesian cacao agroforestry: diversity, web density and spatio-temporal turnoverde
dc.contributor.refereeTscharntke, Teja Prof. Dr.de
dc.date.examination2010-07-23de
dc.subject.dnb570 Biowissenschaften, Biologiede
dc.description.abstractengPrimary rainforests and the associated biodiversity are disappearing from tropical landscapes at accelerating rates due to agricultural expansion. Cacao agroforestry systems are commonly established at the margin of natural forests in Indonesia and constitute a habitat with a considerable tree cover, which may benefit biodiversity conservation and ecosystem services in addition to providing income for the local population. However, current management is dominated by severe habitat simplification due to extensive weeding, removal natural forest trees, planting one or few shade-tree species or even a conversion into intensive full-sun monocultures. In two valleys at the margin of the Lore Lindu National Park in Central Sulawesi, Indonesia, we investigated the factors shaping spider communities in cacao agroforests. We collected spider data in a total of 42 differently managed cacao agroforestry sites. First, spider web densities of five web-building spider guilds on 10 cacao trees per plot were analysed with respect to tree and plot management (e.g. pruning, shade cover and weeding), landscape features (plot elevation, forest distance) and the presence of a numerically dominant Philidris ant species. Secondly, based on a continuous one year multi-strata sampling of spiders within a subset of 12 agroforestry sites, we investigated drivers of abundance and species richness of web-building and hunting spiders of litter, herb and canopy layer at the plot and landscape scale. Thirdly, we analysed how spatial and temporal changes in species richness are affected by different habitat structures, such as shade tree cover and weed diversity, or by landscape context such as distance to forest. On 420 cacao trees we found 5147 spider webs. Densities of webs of different types were differentially affected by habitat variables, while most frequently recorded webs (¡Ö 42 %) were of the line web type, a simple construction of a few filaments. The orb web weaving spider guild, including Araneidae, Tetragnathidae and Uloboridae, was also abundant on cacao trees (¡Ö 30 %). Our results suggest spider web density could be increased by pruning of cacao trees while keeping shade trees density in cacao plots. The presence of Philidris ants was positively associated with density of orb webs, while no pattern was found for other web types. Analysis of the one-year sampling within 12 agroforestry sites showed that canopy and litter communities were dominated by hunting spiders and the herb communities by web-building spiders. In general, species overlap between strata was low and herb layer communities exhibited highest variability in community composition. Spider communities of all habitat strata were positively affected by weed cover, while an increase in leaf litter density was accompanied by a decrease in spider abundance, which appeared to be due to previous pesticide treatments reducing litter decomposition and populations of potential prey. On a community level, we found no effect of forest edge proximity on spider abundance or species richness, but species-specific responses showed that with distance to forest there seems to be a shift of species dominance in favour of generalists. The analysis of temporal and spatial turnover revealed that the number of species occurring locally depends to a similar degree on spatial and temporal patterns, although interannual turnover differs between canopy and litter dwelling spiders. Both temporal and spatial turnover were affected mainly by habitat-scale variables, with no significant effect of forest distance. The largest effect was the positive relation of temporal species turnover to shade tree diversity. These results showed not only that snap-shot or aggregated species richness measures may not adequately represent diversity patterns through time, but that ignoring turnover may result in bias when evaluating the effect of management or landscape context. It is suggested that more attention should be given to the effect of spatial and temporal turnover on ecological effects of spider communities, such as predation. More studies including temporal aspects of species communities are required in conjunctions to biodiversity conservation but also to biological control within agroforestry systems.de
dc.contributor.coRefereeSchaefer, Matthias Prof. Dr.de
dc.subject.topicMathematics and Computer Sciencede
dc.subject.gerAgroforstsystemede
dc.subject.gerBewirtschaftungsmaßnahmende
dc.subject.gerIndonesiende
dc.subject.gerNetzdichtede
dc.subject.gerPhilidris sp.de
dc.subject.gerSchattenbäumede
dc.subject.gerSpinnende
dc.subject.gerTheobroma cacaode
dc.subject.gerTurnoverde
dc.subject.engagroforstry systemsde
dc.subject.engIndonesiade
dc.subject.engmanagement strategiesde
dc.subject.engPhilidris sp.de
dc.subject.engshade treesde
dc.subject.engspidersde
dc.subject.engTheobroma cacaode
dc.subject.engturnoverde
dc.subject.engweb densityde
dc.subject.bk42.69de
dc.subject.bk42.74de
dc.subject.bk48.16de
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-webdoc-2658-9de
dc.identifier.purlwebdoc-2658de
dc.affiliation.instituteBiologische Fakultät inkl. Psychologiede
dc.subject.gokfullWNA 500: Tropische Biotope {Biologie, Ökologie}de
dc.identifier.ppn642385068de


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