| dc.contributor.advisor | Tscharntke, Teja Prof. Dr. | |
| dc.contributor.author | Ocampo Ariza, Carolina Maria | |
| dc.date.accessioned | 2024-07-31T13:03:50Z | |
| dc.date.available | 2024-08-07T00:50:07Z | |
| dc.date.issued | 2024-07-31 | |
| dc.identifier.uri | http://resolver.sub.uni-goettingen.de/purl?ediss-11858/15400 | |
| dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.53846/goediss-10642 | |
| dc.description.abstract | La obtención de productos agrícolas básicos en los trópicos representa una amenaza para la conservación de la naturaleza, pero también una oportunidad para desarrollar prácticas agrícolas socio-ecológicamente sostenibles. La producción de cacao en sistemas agroforestales ha demostrado ser benéfica para la conservación de la biodiversidad, la productividad del cacao y los ingresos de pequeños agricultores en países tropicales. Dichos beneficios están relacionados con la estructura de la vegetación creada por la combinación de árboles de sombra y cultivos, que otorga una diversificación de recursos tanto para los agricultores como para la biodiversidad, y posteriormente favorece la prestación de servicios ecosistémicos, como el control biológico de plagas. Sin embargo, los beneficios de la agroforestería del cacao para las personas y la naturaleza rara vez se han evaluado en el área de distribución nativa del cacao, en la cuenca del Amazonas, y nunca en detalle para sistemas agroforestales de variedades nativas de la planta.
Esta tesis forma parte de un gran proyecto colaborativo , cuyo objetivo es diversificar social y ecológicamente los sistemas agroforestales de cacao nativo en el centro de origen y diversificación de la planta, Perú, para aumentar su sostenibilidad, productividad y los ingresos de pequeños productores. Dentro del proyecto, esta tesis se centra en llenar vacíos de información sobre la provisión y los beneficios socio-ecológicos derivados de los servicios ecosistémicos de control de plagas por parte de aves, murciélagos y artrópodos en sistemas agroforestales de cacao nativo. Para ello, esta tesis se divide en dos secciones principales, cada una compuesta por tres capítulos: Una primera sección dedicada a estudios ecológicos que evalúan la biodiversidad de aves, murciélagos y artrópodos, y sus beneficios para la productividad del cacao; y una segunda sección que discute los beneficios socio-ecológicos que ofrecen los agrobosques de cacao, y los estudios ecológicos dentro de ellos, para las prácticas agrícolas sostenibles, y el avance de la investigación en agroecología tropical.
En la primera sección, los Capítulos 1 y 2 informan sobre resultados de amplias evaluaciones de biodiversidad, que proporcionan la información más actualizada sobre la diversidad de aves y murciélagos en sistemas agroforestales de cacao peruanos de dos variedades nativas: Blanco de Piura y Cacao Chuncho. Los resultados del capítulo 1 indican que la diversidad de aves y murciélagos dentro de los agrobosques de cacao varía significativamente a lo largo de un gradiente de distancia al bosque, y estos patrones son opuestos para las aves, y en particular para las especies insectívoras, entre la estación lluviosa y la seca en el área de estudio dominada por bosques tropicales estacionalmente secos. Además, el capítulo 2 reporta importantes diferencias entre las dos regiones de estudio en los patrones de diversidad funcional y diversidad beta de comunidades de aves, y discute las implicaciones de estas diferencias al priorizar las necesidades de conservación de aves y murciélagos en paisajes agrícolas de Perú.
El capítulo 3 utiliza un experimento factorial completo de un año de duración que excluye a las aves, los murciélagos y las hormigas, para evaluar la contribución separada y combinada de estos animales a la productividad del cacao y el control de poblaciones de artrópodos. Los resultados indican que, a pesar de un escaso impacto en la abundancia de múltiples grupos de artrópodos, las aves y los murciélagos son responsables de más del 50% de la productividad de los sistemas agroforestales de Cacao blanco de Piura en el noroeste de Perú. El estudio destaca la relevancia de la biodiversidad para la producción sostenible de cacao y la necesidad urgente de métodos de investigación alternativos para mejorar nuestra comprensión sobre interacciones multitróficas en agroecosistemas.
En la segunda parte de esta tesis, el Capítulo 4 ofrece una perspectiva sobre la urgencia de mejorar los estándares socioeconómicos de la producción de cacao en todo el mundo, y las oportunidades que la diversificación —de las variedades de cacao, la biodiversidad dentro de sistemas agroforestales y los pequeños propietarios de cacao— ofrece para ello. El capítulo 5 utiliza a las aves y murciélagos como estudio de caso para explicar la urgencia y las ventajas de la investigación interdisciplinar en agroecología para maximizar su éxito, aplicabilidad y alcance. Por último, el Capítulo 6 presenta una perspectiva, resultado de meses de discusiones entre ecólogos de múltiples nacionalidades, sobre los retos específicos a los que se enfrentan las naciones del Sur Global, como Perú, para participar en colaboraciones internacionales en ecología tropical, y para integrar de forma justa su diversidad social en la investigación ecológica. Todos los capítulos de esta tesis están disponibles en español a través de solicitud directa a la autora.
En conclusión, los sistemas agroforestales de cacao nativo en Perú albergan una importante diversidad de aves y murciélagos del país, y son críticos para la conservación de la biodiversidad. Pero, para que los esfuerzos de conservación tengan un impacto real, sean exitosos y perduren, estos deben adaptarse regionalmente a las características locales de las comunidades animales, incorporar trabajo interdisciplinario e incluir activamente a las comunidades y científicos locales. Encontramos que las aves y los murciélagos contribuyen significativamente a la productividad del Cacao blanco de Piura, y todos los esfuerzos para aumentar la producción de esta variedad de cacao —tanto de forma extensiva como intensiva— deben garantizar la presencia de estos animales mediante una combinación de gestión agroforestal y conservación/restauración del bosque. Sin embargo, siguen existiendo lagunas de conocimiento sobre las interacciones ecológicas que explican los grandes beneficios de las aves y los murciélagos como depredadores de insectos en los agroecosistemas del cacao. Es urgente que investigaciones futuras incluyan diversidad de metodologías que proporcionen información sobre las preferencias dietarias de estos animales, los cambios poblacionales de los grupos de artrópodos que pueden afectar al rendimiento del cacao y las mejores estrategias de gestión que maximicen los beneficios de la agroforestería de cacao para las personas y la naturaleza. | de |
| dc.description.sponsorship | German Federal Ministry for Economic Cooperation and Development (BMZ) | de |
| dc.format.extent | 222 | de |
| dc.language.iso | eng | de |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | |
| dc.subject.ddc | 630 | de |
| dc.title | Diversity and pest control services of birds and bats in Peruvian agroforestry landscapes of native cacao | de |
| dc.type | doctoralThesis | de |
| dc.contributor.referee | Tscharntke, Teja Prof. Dr. | |
| dc.date.examination | 2022-10-13 | de |
| dc.description.abstractger | Die Rohstoffproduktion in den Tropen stellt eine Bedrohung für den Naturschutz dar, bietet dabei aber auch eine Chance für die Entwicklung sozio-ökologisch nachhaltiger landwirtschaftlicher Praktiken. Der Kakaoanbau in Agroforstsystemen hat sich als vorteilhaft für den Erhalt der biologischen Vielfalt, die Produktivität des Kakaos und die Einkommenssicherheit der Kleinbauern in tropischen Ländern erwiesen. Diese Vorteile hängen mit der durch die Kombination von Schattenbäumen und Nutzpflanzen geschaffenen Vegetationsstruktur zusammen, die eine Diversifizierung der Ressourcen sowohl für die Landwirte als auch für die biologische Vielfalt ermöglicht, was wiederum die Erbringung von Ökosystemleistungen wie die Schädlingsbekämpfung begünstigt. Die Vorteile der Kakao-Agroforstwirtschaft für Mensch und Natur wurden jedoch nur selten im ursprünglichen Verbreitungsgebiet des Kakaos, dem Amazonasbecken, und noch nie im Detail für Agroforste mit einheimischen Sorten der Pflanze untersucht.
Diese Arbeit ist Teil eines großen Gemeinschaftsprojekts , das darauf abzielt, die Agroforstsysteme für einheimischen Kakao in Peru, dem Herkunfts- und Diversifizierungszentrum der Pflanze, sozial und ökologisch zu diversifizieren, um ihre Nachhaltigkeit, Produktivität und das Einkommen der Kleinbauern zu steigern. Im Rahmen des Projekts konzentriert sich diese Dissertation darauf Informationslücken durch die Bereitstellung und den abgeleiteten sozial-ökologischen Nutzen von Ökosystemdienstleistungen zur Schädlingsbekämpfung durch Vögel, Fledermäuse und Arthropoden in einheimischen Kakao-Agroforstsystemen zu schließen. Zu diesem Zweck ist diese Arbeit in zwei Abschnitte unterteilt, die jeweils aus drei Kapiteln bestehen: Der erster Abschnitt konzentriert sich auf ökologische Studien zur Bewertung der biologischen Vielfalt von Vögeln, Fledermäusen und Arthropoden und deren Nutzen für die Produktivität von Kakao; der zweiter Abschnitt befasst sich mit den Vorteilen der sozialen und ökologischen Vielfalt für nachhaltige landwirtschaftliche Praktiken und den Auswirkungen der Forschung in der tropischen Agrarökologie.
Im ersten Abschnitt werden in den Kapiteln 1 und 2 die Ergebnisse umfangreicher Erhebungen zur biologischen Vielfalt vorgestellt, die die aktuellsten Informationen über die Vogel- und Fledermausvielfalt in den peruanischen Kakao-Agrarwäldern von zwei einheimischen Sorten liefern: Blanco de Piura und Cacao Chuncho. Die Ergebnisse von Kapitel 1 zeigen, dass die Vogel- und Fledermausvielfalt in den Kakao-Agrarwäldern entlang eines Abstandsgradienten zum Wald erheblich variiert und dass diese Muster für Vögel, insbesondere für insektenfressende Arten, zwischen der Regenzeit und der Trockenzeit in dem von saisonal trockenen Tropenwäldern dominierten Untersuchungsgebiet gegenläufig sind. Darüber hinaus berichtet Kapitel 2 über wichtige Unterschiede zwischen den beiden Untersuchungsgebieten in den Mustern der funktionalen und Beta-Vielfalt von Vögeln und erörtert die Auswirkungen dieser Unterschiede auf die Prioritätensetzung beim Vogelschutz in den Agrarlandschaften Perus.
In Kapitel 3 wird ein einjähriges vollfaktorielles Experiment durchgeführt, bei dem Vögel, Fledermäuse und Ameisen ausgeschlossen wurden, um den separaten und kombinierten Beitrag dieser Tiere zur Produktivität des Kakaos und zur Kontrolle der Arthropodenpopulationen zu bewerten. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Vögel und Fledermäuse trotz ihres geringen Einflusses auf die Häufigkeit verschiedener Arthropodengruppen, für mehr als 50 % der Produktivität von Cacao blanco de Piura in den Agroforsten im Nordwesten Perus verantwortlich sind. Die Studie unterstreicht die Bedeutung von biologischer Vielfalt für eine nachhaltige Kakaoproduktion und den dringenden Bedarf an alternativen Forschungsmethoden, um unser Verständnis der multitrophischen Interaktionen in Agrarökosystemen zu verbessern.
Im zweiten Teil dieser Arbeit wird in Kapitel 4 ein Ausblick auf die Dringlichkeit verbesserter sozioökonomischer Standards für die Kakaoproduktion weltweit gegeben und die Möglichkeiten aufgezeigt, die die Diversifizierung von Kakaosorten, die Biodiversität in Agroforestsystemen und die Kakao-Kleinbauern hierfür bieten. Kapitel 5 erläutert am Beispiel den Vögeln und Fledermäusen die Dringlichkeit und die Vorteile einer interdisziplinären Forschung in der Agrarökologie, um deren Erfolg, Anwendbarkeit und Reichweite zu maximieren. Schließlich wird in Kapitel 6 eine Perspektive vorgestellt, die aus monatelangen Diskussionen zwischen Ökologen verschiedener Nationalitäten entstanden ist und die spezifischen Herausforderungen beschreibt, denen sich Länder des Globalen Südens wie Peru gegenübersehen, wenn es darum geht, sich an internationalen Kooperationen in der Tropenökologie zu beteiligen und ihre soziale Vielfalt angemessen in die ökologische Forschung zu integrieren. Alle Kapitel dieser Arbeit sind auf direkte Anfrage bei der Autorin auch in spanischer Sprache erhältlich.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die einheimischen Agroforstsysteme für Kakao in Peru eine große Vielfalt an Vögeln und Fledermäusen beherbergen und für die Erhaltung der biologischen Vielfalt von entscheidener Bedeutung sind. Damit die Bemühungen zum Schutz der Artenvielfalt jedoch wirklich etwas bewirken, erfolgreich und dauerhaft sind, müssen sie regional an die lokalen Besonderheiten der Tiergemeinschaften angepasst sein, disziplinübergreifende Untersuchungen beinhalten und die lokalen Gemeinschaften und Forscher aktiv einbeziehen. Wir haben festgestellt, dass Vögel und Fledermäuse einen wichtigen Beitrag zur Produktivität des Cacao blanco de Piura leisten, und dass alle Bemühungen um eine Steigerung der Produktion dieser Kakaosorte —sowohl in extensiver als auch in intensiver Form— die Präsenz dieser Tiere durch eine Kombination aus Agroforstwirtschaft und Waldschutz/Renaturierung gewährleisten müssen. Es bestehen jedoch nach wie vor Wissenslücken über die ökologischen Wechselwirkungen, die den großen Nutzen von Vögeln und Fledermäusen als Insektenräuber in Kakao-Agrarökosystemen erklären. Es ist dringend erforderlich, dass die zukünftige Forschung eine Vielzahl von Methoden umfasst, die mehr Details über die Nahrungspräferenzen dieser Tiere, die Populationsveränderungen von Arthropodengruppen, die den Kakaoertrag beeinflussen können und die besten Bewirtschaftungsstrategien, die den Nutzen der Kakao-Agroforstwirtschaft für Mensch und Natur maximieren, liefern. | de |
| dc.description.abstracteng | Commodity production in the tropics represents a threat for nature conservation, but also an opportunity for developing socio-ecologically sustainable agricultural practices. Cacao production in agroforestry systems has proved to provide benefits for biodiversity conservation, cacao productivity, and income for smallholders in tropical countries. Such benefits are related to the vegetation structure created by the combination of shade trees and crops, which grants a diversification of resources for both farmers and biodiversity, which subsequently favors the provision of ecosystem services, such as pest control. However, the benefits of cacao agroforestry for people and nature have rarely been assessed in cacao’s native distribution range, the Amazon basin, and never in detail for agroforests of native varieties of the plant.
This thesis is part of a large collaborative project , which aims to socially and ecologically diversify native cacao agroforestry systems in the center of origin and diversification of the plant, Peru, to increase their sustainability, productivity and smallholders’ income. Within the project, this thesis focuses on filling information gaps about the provision and derived social-ecological benefits of pest control ecosystem services by birds, bats and arthropods in native cacao agroforestry systems. For such purpose, this thesis is divided in two main sections, each composed by three chapters: A first section dedicated to ecological studies assessing bird, bat and arthropod biodiversity, and their benefits for cacao productivity; and a second section that discusses the social-ecological benefits offered by cacao agroforests, and ecological studies within them, for sustainable agricultural practices, and the advance of tropical agroecology research.
In the first section, Chapters 1 and 2 report the results of extensive biodiversity surveys, which provide the most updated information on bird and bat diversity in Peruvian cacao agroforests from two native varieties: Blanco de Piura and Cacao Chuncho. The results from these chapters indicate that bird and bat diversity within cacao agroforests varies significantly along a gradient of distance to forest, and these patterns are opposite for birds, and notably for insectivorous species, between the rainy and the dry season in the study area dominated by seasonally-dry tropical forests. Moreover, Chapter 2 reports important differences between the two study regions in the patterns of functional and beta diversity of birds, and discusses the implications of such differences for prioritizing bird conservation needs in agricultural landscapes of Peru.
Chapter 3 uses a one-year full-factorial experiment excluding birds, bats and ants, to evaluate the separate and combined contribution of these animals to cacao productivity, and the control of arthropod populations. These results indicate that, despite little impact on the abundance of multiple arthropod groups, birds and bats are responsible for >50% of the productivity of Cacao blanco de Piura agroforests in Northwestern Peru. The study highlights the relevance of biodiversity for sustainable cacao production and the urgent need for alternative research methods to improve our understanding of multitrophic interactions in agroecosystems.
In the second part of this thesis, Chapter 4 provides a perspective about the urgency for improved socio-economical standards for cacao production worldwide, and the opportunities that diversification —of cacao varieties, biodiversity within agroforests, and cacao smallholders— offers for this. Chapter 5 uses birds and bats as a case study to explain the urgency and advantages of cross-disciplinary research in agroecology, to maximize its success, applicability and reach. Finally, Chapter 6 presents a perspective, resulting from months of discussions among ecologists from multiple nationalities, about the specific challenges that Global South nations, such as Peru, face to participate in international collaborations in tropical ecology, and to fairly integrate their social diversity in ecological research. All chapters of this thesis are available in Spanish upon direct request to the author.
In conclusion, native cacao agroforestry systems in Peru harbor an important diversity of the country’s birds and bats, and are critical for biodiversity conservation. But in order for conservation efforts to have a real impact, be successful and long-lasting, they must be regionally-adapted to the local characteristics of animal communities, incorporate cross-disciplinary work and actively include local communities and researchers. We found that birds and bats contribute significantly to the productivity of Cacao blanco de Piura, and all efforts to increase production of this cacao variety —both extensively and intensively— must guarantee these animals’ presence through a combination of agroforest management and forest conservation/restoration. However, knowledge gaps still remain about the ecological interactions that explain the large benefits of birds and bats as insect predators in cacao agroecosystems. It is urgent that future research includes a diversity of methodologies that provide information on the dietary preferences of these animals, the population changes of arthropod groups that may affect cacao yield, and the best management strategies that maximize benefits of cacao agroforestry for people and nature. | de |
| dc.contributor.coReferee | Westphal, Catrin Prof. Dr. | |
| dc.contributor.thirdReferee | Steffan-Dewenter, Ingolf Prof. Dr. | |
| dc.contributor.thirdReferee | Kamp, Johannes Prof. Dr. | |
| dc.subject.eng | tropical biodiversity | de |
| dc.subject.eng | predators | de |
| dc.subject.eng | mesopredators | de |
| dc.subject.eng | crop yield | de |
| dc.subject.eng | commodity crop | de |
| dc.subject.eng | socio-ecological sustainability | de |
| dc.subject.eng | functional diversity | de |
| dc.identifier.urn | urn:nbn:de:gbv:7-ediss-15400-4 | |
| dc.affiliation.institute | Fakultät für Agrarwissenschaften | de |
| dc.subject.gokfull | Land- und Forstwirtschaft (PPN621302791) | de |
| dc.description.embargoed | 2024-08-07 | de |
| dc.identifier.ppn | 1897430736 | |
| dc.identifier.orcid | 0000-0002-4106-5586 | de |
| dc.notes.confirmationsent | Confirmation sent 2024-07-31T13:15:01 | de |