Patterns of mountain vegetation dynamics and their responses to environmental changes in the south Ecuadorian Andes

Projektlaufzeit: 2010-2013

Die südecuadorianischen Anden beherbergen eine außergewöhnlich hohe Artenvielfalt. Viele verschiedene Umweltfaktoren beeinflussen sich auf sehr limitiertem Raum und erschaffen so einzigartige und komplexe Ökosysteme. Dieses Gebiet ist jedoch auf Grund des zunehmenden menschlichen Einflusses durch die fortschreitende Intensivierung der Landnutzung und des globalen Wandels hochgefährdet. Wir wissen nur wenig über die paläoökologische Geschichte und Landschaftsdynamik dieses Gebiets. Die Information über das warum und wie einer Veränderung von Ökosystemen ist unerlässlich für die Entwicklung innovativer Strategien für Naturschutz und im Hinblick auf zukünftige Klimaveränderungen.
In der vorliegenden Studie werden palynologische Analysen aus den südecuadorianischen Anden vorgestellt, die dazu beitragen, Muster und Prozesse heutiger und vergangener Ökosysteme zu beleuchten.
Eine paläoökologische Studie des Quimsacocha-Vulkanbeckens auf der östlichen Erhebung der Westkordillere der südecuadorianischen Anden deckt Klima-, Vegetations- und Brandregimeveränderungen in dieser Region seit dem frühen Holozän auf. Das mittlere Holozän war eine Zeit starker Umweltveränderungen, verursacht durch ein trockenes und wohl wärmeres Klima. Während des späten Holozäns wechselten sich mehrere Kalt-und Warmphasen ab. Brände können seit dem frühen Holozän im Gebiet verzeichnet werden. Sie könnten ein erstes Zeichen menschlichen Einflusses darstellen. Mit anderen paläoökologischen Aufzeichnungen aus den südecuadorianischen Anden verglichene multivariate Analysen decken teilweise konstrastierende Entwicklungen an den verschieden Standorten auf, die vermutlich durch die Heterogenität der Umweltfaktoren zu erklären sind.
Weiterhin wurden Studien zum Verhältnis von heutigem Pollenregen mit der Vegetation in der Podocarpus Nationalpark-Region durchgeführt, um die Pollenverbreitungsmuster innerhalb der verschiedenen Vegetationstypen, prämontaner Wald, unterer Bergwald, oberer Bergwald und Páramo, zu verstehen und damit eine bessere Grundlage zur Interpretation fossiler Pollendaten zu schaffen. Ein Vergleich von Abundanz und An-/Abwesenheitsdaten von Familien als taxonomischer Einheit für Pollen- und Vegetation zeigt, dass Diversität, Verbreitung und Häufigkeiten beider Datensätze gut miteinander in Verbindung gebracht werden können. Dennoch werden die Muster durch variierende Anteile von durch Ferntransport eingetragenen Pollenkörnern sowie durch unterschiedliche Pollenproduktivität verschiedener Taxa und heterogene Windsysteme beeinflusst. Analysen der Pollenakkumulationsraten, die über drei Jahre erfasst wurden, lassen auf eine geringe inter-annuelle aber hohe räumliche Variation in den Daten schließen.
Eine vergleichende Untersuchung zweier häufig für tropische palynologische Studien genutzter Pollenfallentypen, der Behlingfalle und der modifizierten Oldfieldfalle, im Zusammenhang mit Boden-Oberflächenproben und einer zum Vergleich herangezogenen Referenzfalle konnte zeigen, dass Taxa mit einer fragilen Exine in den Bodenproben weniger stark repräsentiert sind als in den Fallen. Während beide Fallentypen im Wald ähnliche Ergebnisse liefern, ist die Behlingfalle im Páramo vorzuziehen, da sie unter hoher Strahlung und Trockenheit besser standhält.
Alle Analysen tragen zu einem präzisen und umfassenden Verständnis der Vegetationsdynamik des Biodiversitäts-Hotspots der tropischen Anden in Raum und Zeit bei.

Die vollständige Doktorarbeit kann hier bezogen werden.

Dieses Projekt war das Teilprojekt D1 der DFG-Forschergruppe 816 „Biodiversität und nachhaltiges Management eines megadiversen Hochgebirgsökosystems in Südecuador“ (www.tropicalmountainforest.org)

Projektleitung:
Prof. Dr. Hermann Behling

Stichworte:
Ecuador, Anden, Vegetationsgeschichte, Klimadynamik, Pollenanalyse, Geländemodell, Biodiversitäts-Hotspots

Förderung:
DFG