2016•University of ViennaOpen access

Small-scale topographic differences affect moth communities across three forest types in the Golfo Dulce region, SW Costa Rica

Dominik Rabl

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Abstract

Tropische Regenwälder in Regionen mit ausgeprägtem Relief sind kleinräumig stark durch topographische Gegebenheiten charakterisiert, wobei diese Unterschiede großen Einfluss auf den Artenreichtum und die Artenzusammensetzung der Lebensgemeinschaften dieser Wälder haben können. Der Einfluss der Topographie auf die Diversität von Nachtfaltern tropischer Regenwälder wurde durch einige Studien auf regionaler Ebene (z.B. entlang von Höhengradienten) gezeigt, allerdings fehlen Studien über mögliche Differenzierungen auf sehr lokaler Ebene. Am Beispiel von drei naturnahen Waldtypen tiefer Lagen in unterschiedlicher topographischer Position (Schluchtwälder, Hangwälder und Kammwälder) in einem Schutzgebiet in der Golfo-Dulce-Region im Südwesten von Costa Rica habe ich anhand von Lichtfallenfängen analysiert, wie stark die Nachtfalter-Artengemeinschaften dieser Lebensräume voneinander differenziert sind. Es stellte sich heraus, dass selbst sehr kleinräumige topographische Unterschiede auf einer Skala von wenigen hundert Metern die Nachtfaltergemeinschaften prägen. Untersucht wurden drei unterschiedliche phylogenetische Linien – die Unterfamiie Erebidae-Arctiinae (Bärenspinner), die Überfamilie Bombycoidea (Spinnerartige Nachtfalter) und die Familie Geometridae (Spanner). Insgesamt konnten 6720 Individuen aus 501 Arten von Nachtfaltern in den drei Fokustaxa beobachtet werden. Die drei Waldtypen unterschieden sich sehr stark hinsichtlich Artenzahl, Individuenzahl, Diversität, Biomasse und Artenzusammensetzung von Nachtfaltern, wobei es bemerkenswert ist, dass alle drei taxonomischen Gruppen völlig identische Muster zeigten. Artenzahl, Individuenzahl, Diversität und Biomasse waren hochsignifikant am niedrigsten in den Schluchtwäldern und am höchsten in den Kammwäldern. Die Hangwälder lagen hinsichtlich Artenzahl, Individuenzahl, Diversität und Biomasse zwischen Schlucht- und Kammwälder. Des Weiteren bildeten alle drei Taxa gut abgrenzbare Artengemeinschaften in dem jeweiligen Waldtyp aus. Eine Indikatorartenanalyse ergab, dass die Mehrzahl der dabei erkannten charakteristischen Arten mit dem Kammwald bzw. mit Kamm- und Hangwald assoziiert waren, 2 Arten nur mit dem Hangwald und keine Art mit dem Schluchtwald. In Bezug auf diverse biometrische Eigenschaften der Nachtfalterarten konnten nur sehr wenige Unterschiede zwischen den Artengemeinschaften der drei Waldtypen festgestellt werden. Ausschließlich die Bombycoidea zeigten ein Ansteigen des Verhältnisses von Flügellänge zu Flügelbreite von den Schluchtwäldern zu den Kammwäldern. Bei den Geometriden ließ sich ein Anstieg der Biomasse, der Thoraxbreite bzw. ein Absinken des Body shape index (definiert als Körperlänge/Thoraxbreite) von den Schluchtwäldern zu den Kammwäldern beobachten. Diese Ergebnisse zeigen, dass sich auch bei relativ mobilen Tieren wie Nachtfaltern in dem topographisch heterogenen Untersuchungsgebiet kleinräumig sehr charakteristische Artengemeinschaften aus dem regionalen Artenpool herausbilden, was auf gravierende Unterschiede in den für diese Organismen relevanten Umweltfaktoren in diesen Ökosystemen hindeutet.

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Tropische Regenwälder in Regionen mit ausgeprägtem Relief sind kleinräumig stark durch topographische Gegebenheiten charakterisiert, wobei diese Unterschiede großen Einfluss auf den Artenreichtum und die Artenzusammensetzung der Lebensgemeinschaften dieser Wälder haben können. Der Einfluss der Topographie auf die Diversität von Nachtfaltern tropischer Regenwälder wurde durch einige Studien auf regionaler Ebene (z.B. entlang von Höhengradienten) gezeigt, allerdings fehlen Studien über mögliche Differenzierungen auf sehr lokaler Ebene. Am Beispiel von drei naturnahen Waldtypen tiefer Lagen in unterschiedlicher topographischer Position (Schluchtwälder, Hangwälder und Kammwälder) in einem Schutzgebiet in der Golfo-Dulce-Region im Südwesten von Costa Rica habe ich anhand von Lichtfallenfängen analysiert, wie stark die Nachtfalter-Artengemeinschaften dieser Lebensräume voneinander differenziert sind. Es stellte sich heraus, dass selbst sehr kleinräumige topographische Unterschiede auf einer Skala von wenigen hundert Metern die Nachtfaltergemeinschaften prägen. Untersucht wurden drei unterschiedliche phylogenetische Linien – die Unterfamiie Erebidae-Arctiinae (Bärenspinner), die Überfamilie Bombycoidea (Spinnerartige Nachtfalter) und die Familie Geometridae (Spanner). Insgesamt konnten 6720 Individuen aus 501 Arten von Nachtfaltern in den drei Fokustaxa beobachtet werden. Die drei Waldtypen unterschieden sich sehr stark hinsichtlich Artenzahl, Individuenzahl, Diversität, Biomasse und Artenzusammensetzung von Nachtfaltern, wobei es bemerkenswert ist, dass alle drei taxonomischen Gruppen völlig identische Muster zeigten. Artenzahl, Individuenzahl, Diversität und Biomasse waren hochsignifikant am niedrigsten in den Schluchtwäldern und am höchsten in den Kammwäldern. Die Hangwälder lagen hinsichtlich Artenzahl, Individuenzahl, Diversität und Biomasse zwischen Schlucht- und Kammwälder. Des Weiteren bildeten alle drei Taxa gut abgrenzbare Artengemeinschaften in dem jeweiligen Waldtyp aus. Eine Indikatorartenanalyse ergab, dass die Mehrzahl der dabei erkannten charakteristischen Arten mit dem Kammwald bzw. mit Kamm- und Hangwald assoziiert waren, 2 Arten nur mit dem Hangwald und keine Art mit dem Schluchtwald. In Bezug auf diverse biometrische Eigenschaften der Nachtfalterarten konnten nur sehr wenige Unterschiede zwischen den Artengemeinschaften der drei Waldtypen festgestellt werden. Ausschließlich die Bombycoidea zeigten ein Ansteigen des Verhältnisses von Flügellänge zu Flügelbreite von den Schluchtwäldern zu den Kammwäldern. Bei den Geometriden ließ sich ein Anstieg der Biomasse, der Thoraxbreite bzw. ein Absinken des Body shape index (definiert als Körperlänge/Thoraxbreite) von den Schluchtwäldern zu den Kammwäldern beobachten. Diese Ergebnisse zeigen, dass sich auch bei relativ mobilen Tieren wie Nachtfaltern in dem topographisch heterogenen Untersuchungsgebiet kleinräumig sehr charakteristische Artengemeinschaften aus dem regionalen Artenpool herausbilden, was auf gravierende Unterschiede in den für diese Organismen relevanten Umweltfaktoren in diesen Ökosystemen hindeutet.

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Applications

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Tropische Regenwälder in Regionen mit ausgeprägtem Relief sind kleinräumig stark durch topographische Gegebenheiten charakterisiert, wobei diese Unterschiede großen Einfluss auf den Artenreichtum und die Artenzusammensetzung der Lebensgemeinschaften dieser Wälder haben können. Der Einfluss der Topographie auf die Diversität von Nachtfaltern tropischer Regenwälder wurde durch einige Studien auf regionaler Ebene (z.B. entlang von Höhengradienten) gezeigt, allerdings fehlen Studien über mögliche Differenzierungen auf sehr lokaler Ebene. Am Beispiel von drei naturnahen Waldtypen tiefer Lagen in unterschiedlicher topographischer Position (Schluchtwälder, Hangwälder und Kammwälder) in einem Schutzgebiet in der Golfo-Dulce-Region im Südwesten von Costa Rica habe ich anhand von Lichtfallenfängen analysiert, wie stark die Nachtfalter-Artengemeinschaften dieser Lebensräume voneinander differenziert sind. Es stellte sich heraus, dass selbst sehr kleinräumige topographische Unterschiede auf einer Skala von wenigen hundert Metern die Nachtfaltergemeinschaften prägen. Untersucht wurden drei unterschiedliche phylogenetische Linien – die Unterfamiie Erebidae-Arctiinae (Bärenspinner), die Überfamilie Bombycoidea (Spinnerartige Nachtfalter) und die Familie Geometridae (Spanner). Insgesamt konnten 6720 Individuen aus 501 Arten von Nachtfaltern in den drei Fokustaxa beobachtet werden. Die drei Waldtypen unterschieden sich sehr stark hinsichtlich Artenzahl, Individuenzahl, Diversität, Biomasse und Artenzusammensetzung von Nachtfaltern, wobei es bemerkenswert ist, dass alle drei taxonomischen Gruppen völlig identische Muster zeigten. Artenzahl, Individuenzahl, Diversität und Biomasse waren hochsignifikant am niedrigsten in den Schluchtwäldern und am höchsten in den Kammwäldern. Die Hangwälder lagen hinsichtlich Artenzahl, Individuenzahl, Diversität und Biomasse zwischen Schlucht- und Kammwälder. Des Weiteren bildeten alle drei Taxa gut abgrenzbare Artengemeinschaften in dem jeweiligen Waldtyp aus. Eine Indikatorartenanalyse ergab, dass die Mehrzahl der dabei erkannten charakteristischen Arten mit dem Kammwald bzw. mit Kamm- und Hangwald assoziiert waren, 2 Arten nur mit dem Hangwald und keine Art mit dem Schluchtwald. In Bezug auf diverse biometrische Eigenschaften der Nachtfalterarten konnten nur sehr wenige Unterschiede zwischen den Artengemeinschaften der drei Waldtypen festgestellt werden. Ausschließlich die Bombycoidea zeigten ein Ansteigen des Verhältnisses von Flügellänge zu Flügelbreite von den Schluchtwäldern zu den Kammwäldern. Bei den Geometriden ließ sich ein Anstieg der Biomasse, der Thoraxbreite bzw. ein Absinken des Body shape index (definiert als Körperlänge/Thoraxbreite) von den Schluchtwäldern zu den Kammwäldern beobachten. Diese Ergebnisse zeigen, dass sich auch bei relativ mobilen Tieren wie Nachtfaltern in dem topographisch heterogenen Untersuchungsgebiet kleinräumig sehr charakteristische Artengemeinschaften aus dem regionalen Artenpool herausbilden, was auf gravierende Unterschiede in den für diese Organismen relevanten Umweltfaktoren in diesen Ökosystemen hindeutet.

Key concepts: Forestry, Geography, Humanities, Biology, Art

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