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Studies on mountain vegetation, plant diversity, fire and forest line dynamics of the Southeastern and Central Ecuadorian Andes during the Late Quaternary

dc.contributor.advisorBehling, Hermann Prof. Dr.
dc.contributor.authorVillota Villafuerte, Andrea Soledad
dc.date.accessioned2015-02-05T10:15:27Z
dc.date.available2015-02-05T10:15:27Z
dc.date.issued2015-02-05
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0022-5DA7-0
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-4814
dc.description.abstractLos Andes ecuatorianos, ubicados en el noroeste de América del Sur son considerados un “hot-spot” con una alta diversidad mundial de plantas vasculares, debido a su compleja topografía (elevación de la cordillera), variaciones de las condiciones climáticas y los distintos tipos de vegetación. A pesar de su elevado nivel de biodiversidad, los Andes ecuatorianos presentan uno de los paisajes más amenazados y poco estudiados. Especialmente los ecosistemas de páramo y montaña están sujetos a sobrepastoreo, quemas, cultivos y la deforestación causada por la expansión de la actividad humana en las últimas décadas. El conocimiento sobre paleoecología y la dinámica del paisaje es clave para entender los procesos del pasado que tuvieron un papel importante en el desarrollo de los ecosistemas y los paisajes ecuatorianos actuales. Sin embargo sólo un número limitado de estudios paleoecológicos de los Andes ecuatorianos están disponibles. En esta tesis se presentan análisis palinológicos que se llevaron a cabo en tres sitios diferentes en la región centro y sur de los Andes de Ecuador, con el fin de comprender mejor los últimos cambios en la vegetación, el clima y la dinámica del fuego; así como el impacto humano desde finales del Pleistoceno. El análisis del núcleo de sedimento El Cristal, ubicado en la ladera oriental de la cordillera Oriental en el Bosque Protector Corazón de Oro en el sureste del Ecuador, revela cambios en la distribución de la vegetación, el clima, el régimen de incendios y el impacto humano desde finales del Pleistoceno. Durante el Pleistoceno tardío el bosque montano fue el principal tipo de vegetación. Especialmente, hay evidencia de bosque de Polylepis lo que no ocurre en la actualidad. Sin embargo pruebas de proporciones relativamente altas de páramo sugiere que un bosque montano abierto ocupó la región. Por otro lado la presencia de taxones de páramo durante el Pleistoceno tardío, propone que la línea superior del bosque se encontraba a una altura inferior. Así mismo, la transición del Pleistoceno tardío al Holoceno temprano y medio se caracteriza por la presencia de bosque montano y una proporción estable de la vegetación de páramo. Sin embargo, después de aproximadamente 4000 cal yr BP, el bosque de Polylepis disminuyó, probablemente debido a un aumento en la frecuencia de incendios. Durante el Holoceno medio y tardío la composición de la vegetación cambió, el bosque montano fue menos frecuente y la vegetación de páramo se expandió. Altas proporciones de Asteraceae y Muehlenbeckia/Rumex (desde ca. 1380 cal yr BP) reflejan alteraciones del paisaje, probablemente por el impacto humano. Además, se registraron incendios durante todo el Pleistoceno tardío, pero fueron más frecuentes durante el Holoceno tardío, esto sugiere que eran de origen antropogénico. Por otro lado, El registro de polen Cajanuma valle, en la ladera occidental de la cordillera Oriental del Parque Nacional Podocarpus, sur de Ecuador, revela los cambios ambientales desde el último Glacial. Durante el último Glacial, páramo herbáceo principalmente dominado por Poaceae, Cyperaceae y Gentianaceae cubrió la zona. La línea superior del bosque se localizó a una altura más baja que la actual. El Holoceno temprano y medio se caracterizó por una sustitución parcial de páramo por bosque montano (Symplocos), el cual cambió su posición a elevaciones más altas donde está actualmente. Durante el Holoceno medio y tardío hay evidencia de un cambio de la vegetación, el páramo se re-expande con el predominio de Poaceae y alta presencia de Huperzia y Cyatheaceae. Durante el Holoceno tardío el páramo fue el principal tipo de vegetación que cubrió la zona. Los incendios se hicieron frecuentes desde el Holoceno tardío. Finalmente, el récord de polen Anteojos valle, que se encuentra en la ladera occidental del Parque Nacional Llanganates, en los Andes ecuatorianos centrales, presenta una reconstrucción ambiental detallada de aproximadamente los últimos 4100 años. La vegetación de páramo tuvo una ocurrencia dominante y estable en el área de estudio (Poaceae, Cyperaceae y Asteraceae); especialmente entre ca. 4100 - 3100 cal yr BP. Entre ca. 3100 - 2100 cal yr BP hubo una disminución de la vegetación de páramo seguido de una ligera expansión del bosque montano (Moraceae/Urticaceae, Trema, Celtis y Macrocarpaea). Desde ca. 2100 cal yr BP hasta la actualidad, la vegetación de páramo una vez más se hizo frecuente con una incidencia estable de los taxones del bosque montano. Se evidenció una baja frecuencia de incendios a lo largo del núcleo de sedimento; sin embargo, es evidente un ligero aumento entre ca. 4100 - 3100 años cal BP.de
dc.language.isoengde
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/
dc.subject.ddc570de
dc.titleStudies on mountain vegetation, plant diversity, fire and forest line dynamics of the Southeastern and Central Ecuadorian Andes during the Late Quaternaryde
dc.typedoctoralThesisde
dc.contributor.refereeHauck, Markus Prof. Dr.
dc.date.examination2014-09-11
dc.description.abstractengThe Ecuadorian Andes in northwestern South America are well known for being among the hot spots of global vascular plant diversity due to their complex topography (uplift of the mountain chain), varying climatic conditions and different vegetation types. Despite its high biodiversity level, the Ecuadorian Andes represent a most threatened and poorly studied landscape. Especially the páramo and mountain ecosystems are subject to overgrazing, burning, cultivation and deforestation caused by the expansion of human activity during the last decades. The knowledge of palaeoecology and landscape dynamics is important in order to understand past processes that played a major role in the development of the ecosystems and Ecuadorian landscapes of today. Nevertheless only a limited number of palaeoecological studies are available from the Ecuadorian Andes. This thesis presents palynological analyses carried out at three different sites in the central and southern Ecuadorian Andes region to better understand the past vegetation changes, climate and fire dynamics as well as human impact since the late Pleistocene. The analysis of the sediment core El Cristal, located on the eastern slope at the Protective Forest Corazón de Oro in southeastern Ecuador reveals changes in the vegetation distribution, climate, fire regime and human impact since late Pleistocene. During the late Pleistocene mountain forest was the main vegetation type. In particular, there is evidence of a Polylepis forest which does not occur today. Nevertheless there is also evidence of relatively high proportion of páramo, which suggest that an open mountain forest occupied the region. The presence of páramo taxa during the late Pleistocene, points to an upper forest line (UFL) at a markedly lower elevation. The transition from the late Pleistocene to the early mid-Holocene was characterized by mountain forest and a stable proportion of páramo vegetation. However, after ca. 4000 cal yr BP, the Polylepis forest decreased, probably because of an increase in fire frequency. During the mid- to late Holocene the composition of the vegetation changed. The mountain forest was less frequent and the páramo vegetation expanded. Higher proportions of Asteraceae and Muehlenbeckia/Rumex (since ca. 1380 cal yr BP) reflect landscape disturbance probably by human impact. Fires were recorded throughout the late Pleistocene but were more frequent during the wetter late Holocene, which suggests that they were of anthropogenic origin. The pollen record from Cajanuma valley, in the western slope at the Podocarpus National Park, southern Ecuador, reveals environmental changes since the late Glacial. During the late Glacial, herb páramo rich in Poaceae, Cyperaceae and Gentianaceae covered the area. The UFL occurred at a much lower elevation than today. The early to mid-Holocene is characterized by partial replacement of treeless páramo by a mountain forest (Symplocos taxa), which moves into higher elevations where it is today. During the mid- to late Holocene there is evidence of a vegetation change. The páramo re-expanded with the dominance of Poaceae and high presence of Huperzia and Cyatheaceae. During the late Holocene páramo was the main vegetation type that covered the area. Fires became frequent since the late Holocene. The Anteojos valley pollen record, which is located in the western slope at the Llanganates National Park, central Ecuadorian Andes, yields a detailed environmental reconstruction of the past ca. 4100 years. Páramo vegetation had a dominant and stable occurrence in the study area (Poaceae, Cyperaceae and Asteraceae); especially between ca. 4100 to 3100 cal yr BP. Between ca. 3100 to 2100 cal yr BP páramo decreased followed by a slight expansion of mountain forest (Moraceae/Urticaceae, Trema, Celtis and Macrocarpaea). From ca. 2100 cal yr BP to the present páramo once again became more frequent with stable occurrence of mountain forest taxa. Low frequencies of fires were evidenced throughout the record but there is evidence of a slight increase during ca. 4100 to 3100 cal yr BP.de
dc.contributor.coRefereeGansert, Dirk PD Dr.
dc.subject.engPalaeoecologyde
dc.subject.engPalynologyde
dc.subject.engEcuadorde
dc.subject.engLate Quaternaryde
dc.subject.engVegetation dynamicsde
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-11858/00-1735-0000-0022-5DA7-0-7
dc.affiliation.instituteBiologische Fakultät für Biologie und Psychologiede
dc.subject.gokfullBiologie (PPN619462639)de
dc.identifier.ppn817544488


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