Effekte anthropogener Störung auf die Diversität kryptogamischer Epiphyten (Flechten, Moose) in einem Bergregenwald in Südecuador
Effects of anthropogenic disturbance on the diversity of cryptogamic epiphytes (lichens, bryophytes) in mountain forest of southern Ecuador
by Nicole Nöske
Date of Examination:2005-01-27
Date of issue:2005-06-06
Advisor:Prof. Dr. Robbert Gradstein
Referee:Prof. Dr. Robbert Gradstein
Referee:PD Dr. Markus Hauck
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Format:PDF
Description:Dissertation
Abstract
English
Cryptogamic epiphytes (lichens, bryophytes) are distinctive components of tropical montane rain forests in terms of abundance and species richness, and play an important role in ecosystem functioning as nutrient recipients and hosts of other organisms. These forests are increasingly subjected to human activities, resulting in loss of forest at an alarming rate. However, little is known about the impact of the deforestation on the diversity of cryptogamic epiphytes.Within the framework of the multidisciplinary DFG-project Functionality in a tropical mountain forest: diversity, dynamic processes, and use-potential under ecosystems aspects, epiphytic lichen and bryophyte diversity was investigated in primary and 50 y old disturbed montane rain forest, and on isolated trees in meadows, at ca. 1900 m in the area of the Reserva Biológica San Francisco near Loja, southern Ecuador. By comparing diversity patterns in the three habitat types, it was attempted to obtain insight in the responses of cryptogamic epiphytes to forest alteration, their ability of recovery after deforestation, and their value as indicators of disturbance. Thirty trees in the three habitat types were sampled from the tree base to the outer parts of the crown, following the sampling method described by Gradstein et al. (2003). In total, 1.039 releveés of 600 cm2 each were taken. Air temperature and humidity in different height zones of trees were recorded in each habitat type during seven weeks in the dry season, using data loggers. Additionally, measurements of bark pH in each Johansson Zone per tree and light intensity 1,5 m above ground were carried out in each habitat type.In total, 207 species of cryptogamic epiphytes (112 genera, 59 families) were recorded. Primary and disturbed forests had very similar species numbers of cryptogamic epiphytes; reduced total diversity (10%) was only found on isolated trees in meadows. Diversity of bryophytes, however, was negatively affected by anthropogenic disturbance, being 10% reduced in disturbed forest and 30% on isolated trees. Diversity of lichens, on the other hand, was increased by 10% both in disturbed forest and on isolated trees.Species with high fidelity to one habitat type may be used for bioindication. Bryophytes seem to be better indicators of disturbance than lichens. It is proposed that the lichen/bryophyte ratio is a useful tool for characterizing the degree of human influence in tropical montane forests. In addition, it is suggested that growth form diversity is a convenient ecological parameter because growth forms are more readily identified in the field than (morpho)species. Ecological specialisation of cryptogamic epiphytes, finally, is a further useful tool for identifiying forest condition and degree of disturbance.
Keywords: Andes; lichens; bryophytes; epiphytes; mountain rain forest; diversity; ecology; indicators
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Kryptogamische Epiphyten (Flechten und Moose) prägen
den Aspekt der tropischen Bergregenwälder durch hohe
Abundanz und Artenvielfalt und übernehmen gleichzeitig
wichtige Funktionen innerhalb des Ökosystems als
Nährstoffspeicher und Habitat verschiedener Organismen.
Diese Wälder unterliegen in zunehmendem Maße
menschlicher Nutzung, verbunden mit Waldverlusten in
bedrohlichem Umfang. Das Ausmaß der Entwaldung auf die
epiphytische Kryptogamendiversität ist bislang jedoch
noch sehr wenig erforscht.Im Rahmen des multidisziplinären DFG-Projektes
Funktionalität in einem tropischen Bergregenwald:
Diversität, dynamische Prozesse und Nutzungspotentiale
unter ökosystemaren Gesichtspunkten wurde die
epiphytische Flechten- und Moosdiversität in primärem
und 50 Jahre altem gestörten Bergregenwald sowie auf
freistehenden Bäumen auf Weideland auf ca. 1900 m im
Gebiet der Reserva Biológica San Francisco nahe Loja in
Südecuador untersucht. Die vorliegende Arbeit hatte zum
Ziel, aus einem Vergleich der Diversitätsmuster der
drei Habitattypen, Erkenntnisse zur Störanfälligkeit
der kryptogamischen Epiphytenvegetation durch
Waldauflichtung, zu ihrer Regenerationsfähigkeit durch
Entwaldung und Verwendbarkeit als Indikatoren zu
gewinnen. Es wurden insgesamt 30 Bäume in drei
Habitattypen von der Stammbasis bis in die äußere Krone
nach der Methode von Gradstein et al. (2003) erfasst.
Insgesamt wurden 1.039 Vegetationsaufnahmen von je 600
cm2 Größe durchgeführt. Mit Hilfe von
Dataloggern wurden Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit
pro Habitattyp in verschiedenen Wuchszonen ausgewählter
Bäume in sieben Wochen während der Trockenzeit
gemessen. Außerdem erfolgte die pH-Wertbestimmtung in
jeder Johanssonschen Zone pro Baum sowie die Bestimmung
der Lichtintensität 1,5 m über dem Boden pro
Habitattyp.Entlang des Störungsgradienten wurden insgesamt 207
kryptogamische Epiphytenarten (112 Gattungen, 59
Familien) nachgewiesen. Primärwald und gestörter Wald
wiesen etwa gleich hohe Gesamtartenzahlen
kryptogamischer Epiphyten auf. Eine reduzierte
Gesamtdiversität von 10% wurde lediglich auf
freistehenden Bäumen auf Weideland festgestellt.
Epiphytische Moose reagieren dabei besonders
empfindlich auf anthropogene Störungen: Im gestörten
Wald waren die Artenzahlen bei Moosen um ca. 10%, auf
freistehenden Bäumen um ca. 30% reduziert. Epiphytische
Flechten scheinen zunächst in Bezug auf die Artenzahlen
von Störungen zu profitieren: Die Artenzahlen im
gestörten Wald und auf freistehenden Bäumen waren im
Vergleich zum Primärwald um ca. 10% erhöht.Arten mit hoher Stetigkeit in einem Habitat können
zur Bioindikation genutzt werden. Moose scheinen
bessere Indikatoren für Störungen darzustellen als
Flechten. Es wird die Ratio Flechten zu Moosen als
nützliches Mittel zur Charakterisierung des Grades
anthropogener Störungen in tropischen Bergwäldern
vorgeschlagen. Gleichzeitig wird auf den hohen
Indikatorwert der Wuchsformen hingewiesen, da diese im
Gelände einfacher als (Morpho)spezies zu identifizieren
sind. Die ökologische Spezialisierung der
kryptogamischen Epiphyten liefert schließlich weitere
wichtige Informationen, um den Zustand eines Waldes und
dessen Störungsgrad zu bestimmen.
Schlagwörter: Anden; Flechten; Moose; Epiphyten; Bergregenwald; Diversität; Ökologie; Indikatoren