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Die Steppenrasen des NSG „Badraer Lehde–Großer Eller“ werden hier erstmalig beschrieben und analysiert. 156 Originalaufnahmen wurden über eine Clusteranalyse in sieben Assoziationen und zwei ranglose Gesellschaften innerhalb der Verbände Alysso-Sedion, Seslerio-Festucion pallentis, Festucion valesiacae, Xerobromion und Cirsio-Brachypodion gegliedert. Die Auswertung alter Luftbilder zeigt, dass die beiden ranglosen Gesellschaften junge Steppenrasen auf ehemaligen Ackerflächen darstellen, während die Assoziationen überwiegend alte Steppenrasen repräsentieren. Der erste floristische Gradient nach einer NMDS in der Vegetation wird durch Variablen erklärt, die die Temperatur und die Wasserversorgung der Standorte anzeigen. Der zweite floristische Gradient kann durch das Alter der Flächen erklärt werden. Alte Steppenrasen enthalten signifikant mehr gefährdete Pflanzenarten als junge Steppenrasen, während sich der Gesamtartenreichtum zwischen jungen und alten Beständen nicht signifikant unterscheidet. Ein CSR-Strategietypenspektrum zeigt in einer Gesellschaft auf ehemaligen Ackerflächen eine höhere Bedeutung der C-Strategie, sonst aber kaum Unterschiede zwischen den Syntaxa. Die beiden Xerobromion-Assoziationen sind besonders artenreich und enthalten überdurchschnittlich viele gefährdete Pflanzenarten. Eine Gesellschaft auf ehemaligen Ackerflächen enthält durchschnittlich viele und die andere fast keine gefährdeten Arten. Der Artenreichtum der Gefäßpflanzen ist am stärksten positiv mit der Bodengründigkeit, der Deckung der Krautschicht und dem Ellenberg-Zeigerwert für Bodenreaktion und negativ mit dem Zeigerwert für Temperatur korreliert. Unsere Studie zeigt die hohe Bedeutung des NSG für den Trockenrasenschutz. Diese beruht vor allem auf der allgemein hohen Artenvielfalt und Diversität an Gesellschaften sowie auf der sehr hohen Zahl gefährdeter Arten.
Wir untersuchen Zusammenhänge zwischen der Artenzusammensetzung, dem Artenreichtum und den Umweltbedingungen der Schwermetallrasen und Trockenrasen der Bottendorfer Hügel in Nord-Thüringen. In diesem Gebiet wachsen primäre und sekundäre Schwermetallrasen und verschiedene Trockenrasengesellschaften auf nicht-schwermetallhaltigen Böden mit einer artenreichen Xerothermrasen-Flora. Anhand von 206 Aufnahmen unterscheiden wir neun Pflanzengesellschaften aus sechs Verbänden der Klassen Koelerio-Corynephoretea (Sedo-Veronicion, Alysso-Sedion) und Festuco-Brometea (Festucion pallentis, Koelerio-Phleion, Festucion valesiacae, Cirsio-Brachypodion). Vier Trockenrasengesellschaften, in denen die Metallophyten Armeria maritima subsp. halleri und Minuartia verna subsp. hercynica häufig Vorkommen, werden als spezielle Subassoziationen (armerietosum halleri) von vier Assoziationen (Teucrio-Festucetum, Thymo-Festucetum, Filipendulo-Helictotrichetum, Adonido-Brachypodietum) neu beschrieben. In einer DCA mit angezeigten Umweltvektoren bilden die Gesellschaften klare Gruppen. Das Teucrio-Festucetum armerietosum und Thymo-Festucetum armerietosum sind in der DCA mit den Gehalten des Bodens an Kupfer und Blei sowie dem C/N-Verhältnis des Bodens eng korreliert, das Adonido-Brachypodietum teucrietosum und Festuco-Stipetum teucrietosum mit dem pH und Karbonatgehalt des Bodens. Der Artenreichtum an Gefäßpflanzen, Moosen und Flechten nimmt bis pH 7,5 zu und dann ab. Der Artenreichtum steigt mit dem Karbonatgehalt und der Leitfähigkeit des Bodens und nimmt mit dem C/N-Verhältnis des Bodens ab. Der Artenreichtum der Gefäßpflanzen nimmt mit dem Kupfergehalt des Bodens ab, während die Wahrscheinlichkeit des Vorkommens der Metallophyten mit dem Kupfer- und Zinkgehalt steigt. - Unsere Studie zeigt, dass Bodenfaktoren wie der pH und der Karbonatgehalt für die Zusammensetzung und den Artenreichtum der Vegetation auf kontaminierten Böden ebenso wichtig sind wie der Gehalt an Schwermetallen. Schwermetallrasen können daher Trockenrasen auf nicht-schwermetallhaltigen Böden floristisch sehr ähnlich sein.
Aim: Predicting future changes in species richness in response to climate change is one of the key challenges in biogeography and conservation ecology. Stacked species distribution models (S‐SDMs) are a commonly used tool to predict current and future species richness. Macroecological models (MEMs), regression models with species richness as response variable, are a less computationally intensive alternative to S‐SDMs. Here, we aim to compare the results of two model types (S‐SDMS and MEMs), for the first time for more than 14,000 species across multiple taxa globally, and to trace the uncertainty in future predictions back to the input data and modelling approach used.
Location: Global land, excluding Antarctica.
Taxon: Amphibians, birds and mammals.
Methods: We fitted S‐SDMs and MEMs using a consistent set of bioclimatic variables and model algorithms and conducted species richness predictions under current and future conditions. For the latter, we used four general circulation models (GCMs) under two representative concentration pathways (RCP2.6 and RCP6.0). Predicted species richness was compared between S‐SDMs and MEMs and for current conditions also to extent‐of‐occurrence (EOO) species richness patterns. For future predictions, we quantified the variance in predicted species richness patterns explained by the choice of model type, model algorithm and GCM using hierarchical cluster analysis and variance partitioning.
Results: Under current conditions, species richness predictions from MEMs and S‐SDMs were strongly correlated with EOO‐based species richness. However, both model types over‐predicted areas with low and under‐predicted areas with high species richness. Outputs from MEMs and S‐SDMs were also highly correlated among each other under current and future conditions. The variance between future predictions was mostly explained by model type.
Main conclusions: Both model types were able to reproduce EOO‐based patterns in global terrestrial vertebrate richness, but produce less collinear predictions of future species richness. Model type by far contributes to most of the variation in the different future species richness predictions, indicating that the two model types should not be used interchangeably. Nevertheless, both model types have their justification, as MEMs can also include species with a restricted range, whereas S‐SDMs are useful for looking at potential species‐specific responses.
Die Narzissenwiesen werden im Untersuchungsgebiet regelmäßig ein- bis zweimal pro Jahr gemäht oder extensiv mit Rindern beweidet; auch ein bis zwei Schnitte und eine anschließende Weidenutzung sind möglich. Sie werden nicht oder nur sehr schwach vorwiegend mit Wirtschaftsdünger gedüngt. - Die Narzissenwiesen besiedeln im Untersuchungsgebiet mäßig feuchte bis halbtrocken-wechselfeucht veranlagte Standorte. Sie kommen auf Kalkbraunlehmen und Kalklehm-Rendsinen vor; ihr Verbreitungsschwerpunkt liegt allerdings auf tiefgründigen Kalkbraunlehmen. Die Oberböden der Narzissenwiesen weisen einen sehr niedrigen Gehalt an lactat- und wasserlöslichem P auf. Der pH-Wert reicht vom Al-Pufferbereich bis in den Karbonat-Pufferbereich (pH CaCl2: 4.0-7.2). N und P sind die primär limitierenden Nährstoffe für das Pflanzenwachstum. Ein niedriger mineralischer N- und lactatlöslicher P-Gehalt im Oberboden, ein tonreicher Boden, ein schneereiches, subozeanisches, kühl-feuchtes Klima und eine regelmäßige extensive Bewirtschaftung sind Voraussetzungen für die Existenz von Narzissenwiesen.
Die Narzissenwiese ist eine an Hemikryptophyten und Geophyten reiche, montane Pflanzengesellschaft; der Therophytenanteil ist relativ gering. - Die Narcissus radiiflorus-Gesellschaft ist ein eigenständiger Vegetationstyp des Verbandes Polygono-Trisetion. Dafür sprechen die spezifischen Standortbedingungen, die besondere Phänologie und Struktur sowie die charakteristische Artenverbindung. Die Gesellschaft kann im Untersuchungsgebiet in zwei Untereinheiten gegliedert werden. Die Untergesellschaft von Trollius europaeus besiedelt überwiegend tiefgründige Kalkbraunlehme auf lokalklimatisch kühleren Standorten. Die Untergesellschaft von Thymus pulegioides besiedelt tiefgründige Kalkbraunlehme bis flachgründige Kalklehm-Rendsinen auf lokalklimatisch wärmebegünstigten Standorten. Die extensiv mit Rindern beweideten Narzissenwiesen unterscheiden sich von den regelmäßig gemähten floristisch kaum. Nährstoffreichere und intensiver genutzte Pflanzenbestände leiten je nach Höhenlage zu einer Alchemillo monticolae-Arrhenatheretum elatioris - Geranio sylvatici-Trisetetum flavescentis-Übergangsgesellschaft oder zum Geranio sylvatici-Trisetetum flavescentis über. In brachgefallenen Narzissenwiesen kann sich vor allem Molinia caerulea ausbreiten und ein artenärmeres, relativ stabiles Molinia caerulea-Stadium bilden. - Die Moosflora der Narzissenwiesen ergibt kein einheitliches Bild. Moose des schwach sauren und mäßig feuchten Waldbodens überwiegen.
Die Wurzeln von Narcissus radiiflorus sind mit vesikulär-arbuskulären Mykorrhizapilzen kolonisiert. Der Mykorrhizierungsgrad ist sehr hoch. Die Stern-Narzisse ist somit eine bevorzugte VAM-Wirtspflanze.
Die Narzissenwiesen zählen im Untersuchungsgebiet hinsichtlich Gefäßpflanzen zu den artenreichsten Pflanzengesellschaften; es sind wertvolle Rückzugsgebiete und Lebensräume für viele seltene und gefährdete Pflanzenarten.
Die Trespen-Halbtrockenrasen kommen im Untersuchungsgebiet auf Kalklehm-Rendsinen, Pararendsinen und vereinzelt auf Kalk-Braunerden vor. Die meist flachgründigen, nährstoffarmen, basenreichen, carbonathaltigen Böden auf südlich exponierten Hanglagen befinden sich in der Regel im Carbonat-Pufferbereich. Sie weisen eine relativ hohe elektrische Leitfähigkeit sowie einen niedrigen Gehalt an lactat- und wasserlöslichem P2O5 auf. Sie sind oft mit Ca2+ übersättigt. Insbesondere die geringe P-Verfügbarkeit dürfte ein wesentlicher limitierender Faktor für das Pflanzenwachstum sein. Die Trespen-Halbtrockenrasen werden im Untersuchungsgebiet regelmäßig ein- bis zweimal pro Woche gemäht oder extensiv mit Rindern beweidet und nicht gedüngt. Sie sind im kühl-feuchten Untersuchungsgebiet auf die trockensten und wärmsten Standorte beschränkt; es sind dies flachgründige Böden und südlich exponierte Hanglagen der submontanen und untermontanen Stufe. Die pflanzensoziologische Untergliederung resultiert primär aus dem unterschiedlichen Tongehalt und somit auch differenzierten Wärme-, Wasser- und Nährstoffhaushalt des Bodens. Auf tonreicheren Kalklehm-Rendsinen kommt die Subassoziation von Colchicum autumnale vor. Diese Standorte sind halbtrocken-wechselfeucht veranlagt. Die Typische Subassoziation besiedelt tonärmere Pararendsinen und Kalk-Braunerden; diese Standorte sind halbtrocken. Die Variante von Molinia caerulea zeigt einen kühleren, feuchteren Standort vor allem in Waldrandlage an. Die Variante von Festuco rupicola kennzeichnet besonders wärmebegünstigte Standorte. Die Variante von Agrostis capillaris weist auf eine leichte Oberbodenversauerung hin. Die Variante von Globularia cordifolia kennzeichnet besonders flachgründige Böden. Die Variante von Carex alba charakterisiert brachgefallene Flächen; sie leitet die sekundäre progressive Sukzession zum Kalk-Buchenwald (Carici albae-Fagetum) ein. Extensiv mit Rindern beweidete und regelmäßig gemähte Pflanzenbestände unterscheiden sich floristisch kaum. Die Variante von Plantago media kennzeichnet allerdings etwas stärker beweidete Phytocoenosen. Der Trespen-Halbtrockenrasen ist eine ausgeprägte Hemikryptophyten-Gesellschaft. Das Wurzel-Spross-Verhältnis ist höher als in vergleichbaren frischen Frauenmantel-Glatthaferwiesen. In der Subassoziation von Colchicum autumnale ist vermutlich auf Grund der schlechteren Bodendurchlüftung die unterirdische Phytomasse geringer und wegen der besseren Wasserversorgung der Pflanzen insbesondere während der Trockenperioden das Wurzel-Spross-Verhältnis niedriger als in der Typischen Subassoziation. Eines der wichtigsten anatomischen Anpassungsmerkmale der Poaceen und Cyperaceen an halbtrockene Standorte ist der breite Zentralzylinder und die relativ schmale Rinde sowie die unregelmäßige Anordnung der Rindenzellen mit den dreispitzigen Interzellularen. Die Wurzeln von Bromus erectus sind mit Vesiculärer-Arbusculärer Mycorrhiza reichlich infiziert. Die Trespen-Halbtrockenrasen sind dem regelmäßig gedüngten Wirtschaftsgrünland hinsichtlich Ertrag und Futterqualitätsparameter deutlich unterlegen. Die Futteraufnahme der Milchkühe ist allerdings nicht schlechter. Die Pflanzen weisen eine relativ hohe Effizienz der Nährstoffausnützung auf. Wegen des niedrigen Ertragspotentials, der relativ geringen Ertragssicherheit und der Bewirtschaftungserschwernis infolge steiler Hanglage dienen die Standorte weniger der landwirtschaftlichen Produktion, sondern es sind vielmehr Vorrangflächen für den Naturschutz. Die Trespen-Halbtrockenrasen zählen im Untersuchungsgebiet hinsichtlich Gefäßpflanzen zu den artenreichsten Pflanzengesellschaften; es sind unersetzliche Lebensräume für viele seltene und geschützte Pflanzen- und Tierarten. Trespen-Halbtrockenrasen weisen eine sehr hohe floristische Artenvielfalt auf, weil auf Grund des halbtrockenen, nährstoffarmen Standortes viele verschiedene meso- und xerophile, lichtbedürftige Pflanzenarten koexistieren können. Die Pflege und Erhaltung der Trespen-Halbtrockenrasen ist eine wichtige Aufgabe der Landwirtschaft; sie wird nur durch eine späte Mahd oder extensive Beweidung gewährleistet. Die Trespen-Halbtrockenrasen zählen im Untersuchungsgebiet zu den stark gefährdeten Kulturlandschaftselementen.
In einem ausgedehnten Laubwaldgebiet im Hochspessart (Nordwestbayern, Bezirk Unterfranken) wurde 2006 untersucht, ob sich alte Rot-Buchenbestände, die seit mehr als 15 Jahren nach dem „Rothenbucher Totholz- und Biotopbaumkonzept“ bewirtschaftet werden, hinsichtlich Struktur-, und Artenvielfalt, von vergleichbaren Beständen ohne ein derartiges Konzpt unterscheiden. Qualitätsziele des Konzeptes sind: Schutz von Horstbäumen, Belassen von 10 ökologisch besonders wertvollen Bäumen pro Hektar, Erhalt und Akkumulation von durchschnittlich 10 m3 Totholz (ohne Stockholz und Kronentotholz) ab 20 Zentimeter pro Hektar auf der gesamten Fläche. Die Umsetzung erfolgt nach dem Grundsatz, dass bei der Auswahl jedes zu entnehmenden Altbaums stets zwischen dem zu erwartenden Holzertrag, der waldbaulichen Notwendigkeit und dem ökologischen Wert abzuwägen ist. Der Vergleich erfolgte in Rothenbuch, und in einem unmittelbar angrenzenden Gebiet ohne entsprechendes Konzept bei Altenbuch, in jeweils 30 ein Hektar großen Gitterfeldern sowie in je 25 Probekreisen (0,1 Hektar). Vögel wurden zur Brutzeit im Rahmen einer quantitativen Gitterfeldkartierung erhoben. Xylobionte Käfer wurden mit Hilfe von Kreuzfensterfallen und zeitstandardisierten Handfängen auf je 25 Probekreisen gefangen. Die Mollusken und Holz bewohnenden Pilze wurden auf je 15 Probekreisen durch standardisierte Aufsammlungen erfasst. In Wirtschaftswäldern seltene Strukturen, die zudem meist geklumpt auftreten (stehendes Totholz, Mulmhöhlen- und sonstige Biotopbäume), wurden auf den 60 Hektarrastern, häufigere und regelmäßiger verteilte Strukturen wie Stockholz oder liegendes Totholz wurden in den Probekreisen aufgenommen. Folgende Hypothesen wurden getestet: 1. Das Rothenbucher Totholz- und Biotopbaumkonzept hat bisher keine Auswirkungen auf Quantität und Qualität von liegendem und stehendem Totholz und Biotopbäumen. 2. Das Rothenbucher Totholz- und Biotopbaumkonzept hat bisher keine Auswirkungen auf Abundanzen und Artenreichtum von Indikatorgruppen. 3. Das Rothenbucher Totholz- und Biotopbaumkonzept hat bisher keine Auswirkungen auf Abundanzen und Artenreichtum an Habitat- und Strukturtradition gebundener und gefährdeter Arten. Es konnte kein Unterschied bei der Anzahl von Biotopbäumen in beiden Gebieten festgestellt werden. Signifikante Unterschiede zugunsten von Rothenbuch ergaben sich bei den Mengen an liegendem und stehendem Totholz und dem Angebot an Totholz stärkerer Dimensionen. Es wurden in Rothenbuch signifikant mehr Vogelarten und Individuen als in Altenbuch registriert. Besonders deutlich im Vergleich der Avizönosen war der Unterschied bei Höhlenbrütern, während die Werte für Vogelarten mit Bindung an Holzstrukturen nur einen Trend ergaben. Die Artenindikatoranalyse ergab folgende Arten als signifikant häufiger und stetiger im totholzreicheren Rothenbuch: Mittelspecht, Kohlmeise, Rotkehlchen, Grauspecht, Halsband- und Trauerschnäpper, Sumpfmeise und Mönchsgrasmücke. Nur der Buchfink (der im bayerischen Wirtschaftwald häufigste Vogel) erwies sich als Charakterart für Altenbuch. Die Artenzahl und Abundanzen der Mollusken lag in Rothenbuch signifikant über den Werten von Altenbuch. Auch die Anzahl gefährdeter Weichtierarten und die entsprechenden Individuenzahlen waren in Rothenbuch höher. Bei xylobionten Käferarten wurden in Rothenbuch signifikant höhere Artenzahlen aller Arten und der gefährdeten Arten festgestellt. Auch die Registrierungen und Artenzahlen von Holz bewohnenden Pilzen pro Probekreis lagen in Rothenbuch signifikant höher. Damit konnte gezeigt werden, dass bezüglich der Totholzmengen bereits nach etwa 15 Jahren deutliche Erfolge erzielt werden können. Das Fehlen von Unterschieden bei Biotopbäumen und wichtiger Indikatorarten der übergeordneten Großlandschaft Spessart in den untersuchten Beständen zeigt aber auch, dass ein Zeitraum von 15 Jahren für die Entstehung hochwertiger Biotopbäume nicht ausreicht. Die Dichte der Totholzstrukturen ist noch unzureichend, um den im Spessart reliktär vorhandenen, an Urwaldstrukturen gebundenen xylobionten Arten eine Wiederbesiedlung auf größerer Fläche zu ermöglichen. Inzwischen geht das Schutzkonzept der Bayrischen Staatsforsten (NEFT 2006) konsequent einen Schritt weiter, nämlich das Erreichen einer Gesamttotholzmenge von mindestens 40 m³ Totholz pro Hektar für über 140jährige Buchenbestände und Bestände älter als 180 gänzlich aus der Nutzung zu nehmen.
Erdflechten stellen in Sandtrockenrasen einen bedeutenden Anteil der Phytodiversität. Sie können zusammen mit Moosen syntaxonomisch und teils auch ökologisch eigenständige Einheiten (Microcoena) bilden. In Vegetation der Klassen Koelerio-Corynephoretea und Ammophiletea konnten in Deutschland und Dänemark 26 unterschiedliche flechtenreiche Mikrogesellschaften aufgenommen und standörtlich charakterisiert werden. - Erdflechten und Erdflechten-Mikrogesellschaften sind gute Anzeiger v. a. für Mikrohabitat-Faktoren, die die Konkurrenzfähigkeit der Gefäßpflanzen verändern, wie Eutrophierung und unterschiedliche Arten von Störung. Daher sind Flechten-Mikrogesellschaften hervorragende Bioindikatoren für den qualitativen Zustand von Sandtrockenrasen.
Die höchsten Werte für den Artenreichtum von Flechten wiesen Microcoena offener Sandböden auf, v. a. Cladometum zopfii und C. foliaceae. Beide Mikrogesellschaften können in Trockenrasen als Anzeiger für gute Qualität dienen. Vorkommen des Cladonietum nemoxynae ist zumindest im ozeanischen Klima ein deutlicher Anzeiger anthropo-zoogenen Einflusses. - Auf humusreichen Böden entwickelt sich eine Sukzessionsreihe der Flechtenvegetation mit einer unimodalen Verteilung des Artenreichtums. Dabei ändern sich die vorherrschenden Ausbreitungsmodi von überwiegend Sporen über Soredien zu Fragmentierung und Strategietypen nach Grime von Ruderaistrategen zu Konkurrenzstrategen. - Die artenreichsten Bestände benötigen Sandbewegung, um als Dauergesellschaften erhalten zu bleiben. Bestände in großflächigen Küstendünen (in der vorliegenden Untersuchung Dänemark) oder Flussdünen (Elbetal) sind daher meist in besserem Zustand, mit einem höheren Anteil der seltenen Mikrogesellschaften und mit höherer Flechten-Diversität.
Trockenrasen (v. a. Klassen Koelerio-Corynephoretea und Festuco-Brometea) gehören zu den auf kleinen Flächen artenreichsten Pflanzengesellschaften überhaupt und stellen ideale Modellsysteme für die Analyse von Phytodiversitätsmustern und deren Ursachen dar. Ich gebe einen Überblick der in verschiedenen Trockenrasentypen Europas auftretenden Durchschnitts- und Maximalwerte der Artenzahlen von Gefäßpflanzen, Moosen und Flechten auf unterschiedlichen Flächengrößen zwischen 1 mm2 und 100 m2. Gesellschaften der Festuco-Brometea sind generell artenreicher als jene der Koelerio-Corynephoretea. Die bislang höchsten publizierten Artendichten stammen jedoch aus dem Gypsophilo fastigiatae-Globularietum vulgaris, einer basiphilen Felsgrusflur der schwedischen Insel Öland (Ordnung Alysso alyssoidis-Sedetalia, Koelerio-Corynephoretea). Sie betragen auf 4 m2 durchschnittlich 53,6 und maximal 80 Arten. Die geringsten Artendichten unter den Trockenrasen weisen das Caricetum arenariae und das Corniculario-Corynephoretum (beide Ordnung Corynephoretalia canescentis, Koelerio-Corynephoretea) mit durchschnittlich weniger als 10 Arten auf 4 m2 auf. Die Artenzahl-Areal-Beziehung von Trockenrasen lässt sich über den ganzen betrachteten Dimensionsbereich exzellent durch eine Potenzfunktion S = c • A z beschreiben. Dabei unterscheiden sich die z-Werte verschiedener Trockenrasentypen nur geringfügig und betragen im Mittel 0,21. Das führt dazu, dass die Reihung verschiedener Trockenrasengesellschaften hinsichtlich ihrer Artenzahl auf unterschiedlichen Skalenebenen nahezu unverändert bleibt, und eröffnet die Möglichkeit, Artenzahlen auf andere Flächengrößen zu extrapolieren.
Es folgt eine Erörterung der wichtigsten Faktoren, welche die Verteilung der Phytodiversität in Trockenrasen beeinflussen. Die größte Bedeutung hat hier die Bodenreaktion. Im Allgemeinen wurden stark steigende Artendichten mit zunehmendem pH-Wert, teilweise auch ein erneuter leichter Abfall oberhalb des Neutralpunktes gefunden. Eine Abnahme der Artendichte mit zunehmender Höhenlage im Gebirge konnte zumindest in zwei Fällen auch für Probeflächen gleicher Größe nachgewiesen werden. Abschließend diskutiere ich die Gründe für den überdurchschnittlichen Artenreichtum von Trockenrasen, weise auf Forschungsdefizite hin und unterbreite Empfehlungen für die Konzeption und Durchführung künftiger Studien der Biodiversitätsforschung wie auch der pflanzensoziologischen Datenerhebung allgemein. Als vordringliche Qualitätskriterien erachte ich die Arbeit mit standardisierten Probeflächengrößen und die sorgfältige Berücksichtigung von Moosen und Flechten.
The Transylvanian Plateau in Romania is well known to host large areas of a variety of dry grassland types, still traditionally managed by low-intensity mowing or grazing. While this natural heritage is now under threat from changes in agricultural practices, the diversity of Transylvanian dry grasslands is still little understood. There is a lack of both field data sampled with standardised methods and a syntaxonomic treatment with modern statistical methods and supra-regional perspective. Therefore, the European Dry Grassland Group (EDGG) carried out its first international Research Expedition in Transylvania 2009 to study syntaxonomy, vegetation-environment relationships, and biodiversity patterns of these communities. In various locations across Transylvania, we sampled 10-m² vegetation plots (n = 82) and nested-plot series from 0.0001 m² to 100 m² (n = 20), including all vascular plant, bryophyte, and lichen species, as well as structural and soil data. The vegetation classification was carried out with modified TWINSPAN, followed by determination of diagnostic species with phi values and a small-scale re-assignment of relevés with the aim of crispness maximisation. Both TWINSPAN and ordination revealed three major groups of syntaxa, which were matched to three orders from the class of basiphilous dry grasslands, Festuco-Brometea, represented by one alliance each: rocky dry grasslands (Stipo pulcherrimae-Festucetalia pallentis: Seslerion rigidae); xeric grasslands on deep soils (Festucetalia valesiacae: Stipion lessingianae) and meso-xeric grasslands on deep soils (Brachypodietalia pinnati: Cirsio-Brachypodion pinnati). We accepted nine association-level units plus two that potentially merit association status but were only represented by one relevé each. Most of the units could be identified with one or several previously described associations. To support nomenclatural stability, we provide a nomenclatural revision and designate nomenclatural types where previously there were none. Further, we used DCA ordination and analysis of variance to determine the main environmental drivers of floristic differentiation and to determine ecological and structural differences between the vegetation types. The strongest differentiation occurred along the aridity gradient with the dense, particularly diverse stands on more or less level sites on the one hand (Brachypodietalia pinnati) and the more open, less diverse stands on steep south-facing slopes on the other end of the gradient (Stipo pulcherrimae- Festucetalia pallentis, Festucetalia valesiacae). The two xeric orders were then separated along the second DCA axis, with the Stipo pulcherrimae-Festucetalia pallentis inhabiting the stone-rich sites at higher altitudes while the Festucetalia valesiacae occur on soft, deep substrata at lower altitudes. The analysed dry grassland communities have extraordinarily high -diversity at all spatial scales for all plants and for vascular plants, but are relatively poor in bryophytes and lichens. Some formerly mown stands of the Festuco sulcatae-Brachypodietum pinnati (Brachypodietalia pinnati) are even richer in vascular plant species than any other recorded vegetation type worldwide on the spatial scales of 0.1 m² (43) and 10 m² (98); the respective relevés are documented here for the first time. Also, the b-diversity of the grasslands was unexpectedly high, with a mean z-value of 0.275. Despite its limited extent, the methodological thoroughness of this study allows us to shed new light on the syntaxonomy of dry grasslands in Romania and to raise the awareness that Transylvania still hosts High Nature Value grasslands that are bio - diversity hotspots at a global scale but at the same time are highly endangered through changes in agricultural practices.
We studied the dry grasslands of shallow, skeletal soils (Sedo-Scleranthenea, Koelerio-Corynephoretea) in northern Europe, based on a combination of new relevés from southern Oland (Sweden, n = 182) and Saaremaa (Estonia, n = 73) as well as a comprehensive evaluation of literature data, of which 65 suitable relevés were directly included in our analyses. Apart from a few vague indications of acidophytic Sedo-Scleranthenea communities (order Sedo-Scleranthetalia), all data refer to basiphytic communities (Alysso-Sedetalia); our analyses are thus focussed on the latter. The Nordic Alysso-Sedetalia communities proved to be quite different from their temperate counterparts and thus are included in a separate alliance, Tortello tortuosae-Sedion albi, which forms the northern counterpart to the central European Alysso-Sedion. Within the northern alliance, we distinguish two suballiances. The more widespread central suballiance Tortello tortuosae-Sedenion albi inhabits different types of base-rich substrata in both natural and anthropogenic sites, and is comprised of the Cladonio symphicarpiae-Sedetum albi and the Ditricho flexicaulis-Sedetum acris. The second suballiance Tortello rigentis-Helianthemenion oelandici is restricted to the alvar sites (= treeless limestone plateaus) in Oland, Gotland, Västergötland and Estonia. It is characterised by several endemic taxa and a large number of cryptogams typical of alvar. It is comprised of four associations, Crepido pumilae-Allietum alvarensis, Fulgensio bracteatae-Poetum alpinae, Helianthemo oelandici-Galietum oelandici and Gypsophilo fastigiatae-Globularietum vulgaris. All six Nordic associations are described in detail with respect to their floristic composition, ecology, distribution and lower-ranked units, and each is represented by a vegetation table. The floristic differences within the Nordic communities are worked out in a synoptic table. Whereas several vegetation scientists have pointed out that vegetation types occurring at the limits of their distribution ranges in northern Europe are generally difficult to classify, our application of the Braun-Blanquet approach, which is based on a priori separated structural types and the general application of the central syntaxon concept, has enabled us to characterise and adequately define all Nordic communities. The Tortello-Sedion associations are two to three times as species-rich as those of the Alysso-Sedion and are among the most diverse small-scale plant communities ever described. We discuss the reasons for this exceptionally high plant diversity and the peculiar species mixture in the Tortello-Sedion and compare the relationship between Alysso-Sedion and Tortello-Sedion to the situation of other Nordic syntaxa of predominantly temperate vegetation types. Our results further underline the uniqueness of Baltic alvars and their paramount importance for conservation at the European level.
The Odonata found during work on the Biodiversity and Ecosystem Function in Tropical Agriculture (BEFTA) Project in Riau Province, Sumatra, Indonesia are reported. Prior to the BEFTA project we are only aware of published records of 37 species of Odonata from Riau Province (these are listed in an appendix). Seventy five species have been recorded during the BEFTA project, including five that have not (Archibasis incisura, Archibasis rebeccae and Pseudagrion williamsoni), or not definitely (Argiocnemis species and Mortonagrion species cf aborense), been recorded in Sumatra before. Macromia dione is recorded for the first time since its description. The number of species now known from Riau Province is 88; 51 of these are reported from the province for the first time here.
Waldbestände, Vegetation und Böden des Naturwaldreservats (NWR, Ausweisung 1978) auf der 2,6 ha großen Insel Sassau im Walchensee wurden an Hand von 20 Dauerflächen mit einem benachbarten Wirtschaftswald (WW) verglichen. Beide Wälder stocken auf Karstplateaus in 800–830 m Seehöhe im kühl-feuchten Klima (6,2 °C, 1.483 mm) der tiefmontanen Stufe.
Das NWR wies mit 48 m² und 450 m³ pro ha ähnliche Grundflächen und Vorräte auf wie der WW. Sein Baumbestand (starke Fichten- und Tannen-Vorwüchse über dichten Buchen-Hauptbestand und individuenreichen Unterstand aus Eiben und Tannen) war jedoch mit 1.400 Stück pro ha etwa doppelt so stammzahlreich mit einer plenterartigen Durchmesserverteilung und ausgeprägter Vertikalstruktur. Mit 26 m³ enthielt das NWR nur halb so viel Totholz pro ha wie der WW, wo wenig zersetzte Hiebsreste vorherrschten. Im NWR gelangte mit 10–15 % der Freilandstrahlung nur etwa halb so viel diffuses Licht an den Waldboden wie im WW.
Die Böden des NWR waren als mächtige Felshumusböden (Tangelrendzinen) mit organischen Auflagen von 30 bis 85 cm über weniger als 10 cm tief entwickelten Mineralböden ausgebildet. 8 von 21 Aufnahmeflächen im WW wiesen vergleichbar geringe Mineralböden mit nur geringfügig schwächeren Auflagen als im NWR auf, während seine tiefer gelegenen von tonigem Lehm mit Moderhumusformen, an zwei Stellen mit beginnender Niedermoorbildung, bedeckt und von Rückelinien betroffen waren.
DCA-Ordination, TWINSPAN-Klassifikation und Tabellenarbeit ergaben acht durch lokale Trennarten unterscheidbare Cluster, wobei NWR und WW klar geschieden blieben. Die Cluster des NWR wiesen außer ihrem Eiben- und Tannenunterstand nur sehr wenige Trennarten auf. Die Vegetation bestand hier fast ausschließlich aus Schattbaumarten und wenigen auf stark vermoderte, ehemalige Totholzstrukturen beschränkten Flecken azidophytischer Moose, die keine eindeutige pflanzensoziologische Zuordnung erlaubten. Die entsprechenden Standorte des WW waren trotz einseitiger Fichtendominanz auf Grund ihrer Artenkombination als Carbonat-Tannenmischwald (Adenostylo glabrae-Abietetum) ansprechbar. Auf den lehmigen Böden war eine mäßig artenreiche Ausbildung des Carbonat-Bergmischwaldes (Aposerido-Fagetum), auf den Nassstellen ein bodenfeuchter Labkraut-Tannenwald (Galio-Abietetum) ausgebildet. Die zahlreichen Trennarten des WW gegen das NWR waren sämtlich Waldarten.
Das NWR Sassau besitzt, wohl auf Grund des durch die Insellage fehlenden Wildverbisses, eine demographisch intakte Eibenpopulation, die in Mitteleuropa ihres gleichen sucht. Über dem wenig verwitterten Kalkgestein häufen sich unvollständig zersetzte Streu, welche gemeinsam mit der schwachen Belichtung im NWR kaum Bodenvegetation aufkommen lässt, und Moderholz zu mächtigen Auflagen, die einen bedeutenden Kohlenstoffspeicher darstellen. Das permanent markierte Dauerflächensystem eröffnet die Möglichkeit den gegen menschliche Einflüsse und Wildverbiss abgeschirmten Waldbestand auf seinem Weg zum "Urwald von morgen" zu beobachten.
An illustrated checklist of the Mollusca of Galicia Bank, a large and deep seamount off the NW Iberian Peninsula, is provided. The studied material was collected in 8 samples of Seamount 1 cruise (1987), 7 samples of ECOMARG 0709 (2009) and 36 samples of BANGAL 0711 (2011), between 615 and 1768 m. A total of 212 species are known to occur at the Galicia Bank (1 Monoplacophora, 7 Solenogastres, 3 Polyplacophora, 132 Gastropoda, 54 Bivalvia, 6 Scaphopoda, and 9 Cephalopoda), 21 of which from previous studies only. Four species are described as new, 34 species are first record in Spanish waters and another 20 species first record for the Northern Spanish waters. Over 7500 specimens, representing 104 species, were collected alive, and 87 species were represented by empty shells only. Only 53 species were detected in both Seamount 1 and BANGAL 0711; most of the species are rare and more species can be expected if exploration is continued. There is a marked difference in species composition between the summit platform (615‒1000 m) and the deeper part below 1500 m, with some genera (e.g., Colus and Limopsis) represented by alternative species. Endemism, if any, is very low and most of the species are widespread.
Previous studies on alien species establishment in the United States and around the world have drastically improved our understanding of the patterns of species naturalization, biological invasions, and underlying mechanisms. Meanwhile, relevant new data have been added and the data quality has significantly increased along with the consistency of related concepts and terminology that are being developed. Here using new and/or improved data on the native and exotic plant richness and many socioeconomic and physical variables at the state level in the United States, we attempt to test whether previously discovered patterns still hold, particularly how native and exotic species are related and what are the dominant factors controlling the plant naturalization. We found that, while the number of native species is largely controlled by natural factors such as area and temperature, exotic species and exotic fraction are predominantly influenced by social factors such as human population. When domestically introduced species were included, several aspects in earlier findings were somewhat altered and additional insights regarding the mechanisms of naturalization could be achieved. With increased data availability, however, a greater challenge ahead appears to be how many and which variables to include in analyses.
In many regions of Central Europe, semi-natural grasslands have experienced severe vegetation changes, e.g. compositional change and overall species loss, because of land use changes, atmospheric nitrogen input and also climate change. Here we analysed the vegetation change in a dry grassland complex (Gabower Hänge) in the Biosphere Reserve Schorfheide-Chorin (NE Brandenburg, Germany), one of the driest regions of the country. We resampled four 10 m² plots of each of four typical alliances (Festucion valesiacae, Koelerion glaucae, Armerion elongatae, Arrhenatherion elatioris) about 20 years after their original sampling with a recovery accuracy of approx. 10 m. The cover of vascular plants, bryophytes and lichens was recorded in both samplings. The overall compositional change was analysed with a detrended correpondence analysis (DCA). To interpret this change, we calculated unweighted mean Ellenberg indicator values for old and new plots. Furthermore we tested differences in constancy of individual species between old and new plots as well as differences in species richness, cover of herb and cryptogam layer, ecological indicator values and unweighted proportion of species groups (vascular plants, bryophytes, lichens), floristic status (native or not), life forms, CSR-strategy types and Red List species. The results of the ordination indicated no significant vegetation change, but revealed tendencies towards more nutrient-rich conditions. Ellenberg indicator values for nutrients and soil reaction were significantly correlated with the axes of the ordination. There were 28 species exclu-sively found in the new plots and 45 species of the old plots missing. While no species decreased signif-icantly, there were seven species that increased significantly. Mean species richness was significantly increased in the new plots. There were no significant differences in mean Ellenberg indicator values. Proportions of vascular plants, neophytes, hemicryptophytes and CS-strategists decreased. We conclude that overall vegetation changes are small, indicating that the dry grassland complex at the Gabower Hänge is still in a good state and of high conservation value. This relative stability over time compared to the situation in many other dry grasslands throughout temperate Europe is likely attributable to low nitrogen deposition and the dryness of the local climate. However, the detected tendency towards more nutrient-rich conditions should be taken into account in future management.
Wet grasslands once covered a large area in the lowlands of northern Germany, but have declined since several decades as a result of land use intensification. Permanent plot data from such grasslands in the region that would allow to assess the extent of changes in species composition and richness are still rare. Here, we present a re-visitation study of 52 quasi-permanent plots from the Stedinger Land area in the basin of the river Weser near Bremen, comparing quadrat data between 1948 and 2015. In 1948, the grasslands were characterized by species typical of wet, moderately fertile grasslands belonging to the Bromo-Senecionetum aquatici (Bromion racemosi), including 15 species currently classified as threatened. Until 2015, the vegetation had changed strongly: almost all indicators of wet grasslands had either declined or completely vanished, whereas more nutrient-demanding species of less wet soils had increased, especially grasses. The cumulative number of species had declined by 50%, while mean plot species richness had decreased by 64.6%, mainly resulting from the pronounced loss of many herbs. A comparison of mean Ellenberg indicator values suggested that the plots had become drier, but also more base- and nutrient-rich, most likely triggered by the intensification of land use with drainage and fertilization as well as more frequent and earlier cutting. Our study reflects the dramatic loss of plant species diversity in wet grasslands over the past 60−70 years in areas not preserved and properly managed, and it documents the need for protecting remnants of these grasslands and for restoring wet grassland areas by re-wetting, nutrient removal and the transition to a less intensive land use.
Dry calcareous grasslands in Europe are renowned for their high plant diversity. However, declining habitat areas and highly fragmented distribution threaten the long-term persistence of this valuable habitat type. In Estonia the decline of traditional grassland management and subsequent encroachment of shrubs has resulted in a substantial loss of alvar grasslands – a particularly rare and species-rich type of calcareous grassland. It is known that a shrub cover of more than 70% decreases the alvar grassland species richness. At the same time, a shrub cover of 30% is considered optimal for alvar grasslands and thus a target state for habitat restoration. However, very little is known about the effect of low shrub cover on environmental conditions and species composition of alvar grasslands. Our aim was to detect to what extent the small-scale plant diversity and species composition is influenced by low shrub cover (less than 30%). We hypothesized that even a low shrub cover can have an effect on the environmental conditions of alvar grasslands. We sampled small-scale plant species richness, shrub cover and abiotic environmental conditions such as light, soil moisture, soil pH and soil depth in 10 metre long transects (n = 33) subdivided into 10 cm × 10 cm plots in Estonian alvar grasslands. Structural equation modelling was used to quantify the direct and indirect effects of shrub cover on the richness of characteristic alvar species and on the richness of generalist species. We found that low shrub cover of up to 30% increased total and generalist species richness directly and indirectly by increasing the light heterogeneity. Alvar characteristic species richness was not relat-ed to low shrub cover values. This suggests that when estimating the effects of shrub cover on species richness and on conservation needs of grasslands, habitat specificity of species needs to be taken into account.
Um zu überprüfen, ob sich die Artenzusammensetzung alpiner Kalk-Magerrasen (Blaugras-Horstseggenrasen, Polsterseggenrasen) im Nationalpark Berchtesgaden während der letzten drei Jahrzehnte geändert hat, wurden Vegetationsaufnahmen aus den 1980er Jahren 2013/14 zum zweiten Mal wiederholt vegetationskundlich erfasst.
Ziel der Arbeit war es, durch den Vergleich der Aufnahmenkollektive Vegetationsveränderungen während der letzten drei Jahrzehnte aufzuzeigen und diese als allogene oder autogene Prozesse zu interpretieren. Dabei wurde insbesondere der Frage nachgegangen, ob anthropogene Stickstoff-Einträge als Hauptursache für mögliche Veränderungen angesehen werden können.
Tatsächlich konnten ausgeprägte floristische Veränderungen im Vergleichszeitraum aufgezeigt werden. So hat sich seit den 1980er Jahre die mittlere Artenzahl sowohl im Polsterseggenrasen als auch im Horstseggenrasen um mehr als 10 Arten pro Aufnahmefläche erhöht. Im Polsterseggenrasen wurde ferner eine signifikante Abnahme der mittleren Kontinentalitätszahlen nachgewiesen.
Die dokumentierten floristischen Veränderungen könnten auf die globale Erwärmung und die damit verbundenen Klimaeffekte zurückzuführen sein. Auch natürlich ablaufende Sukzessionsprozesse könnten die aufgezeigten Änderungen in der Artenzusammensetzung erklären, allerdings ist die Zeitspanne von 30 Jahren zu kurz, als dass eine autogene Sukzession als der Hauptfaktor angesehen werden kann. Denkbar ist aber, dass Sukzessionsprozesse durch die globale Erwärmung heutzutage beschleunigt ablaufen. Stickstoffeinträge oder Landnutzungsänderungen spielen als Erklärungsmodell für die Vegetationsveränderungen dagegen wohl eher eine untergeordnete Rolle.
We present the data of the 2nd research expedition of the European Dry Grassland Group (EDGG), which was conducted in 2010 in Central Podolia, Ukraine. The aim was to collect plot data to compare Ukrainian dry grasslands with those of other parts of Europe in terms of syntaxonomy and biodiversity. We sampled 21 nested-plot series (0.0001–100 m2) and 184 normal plots (10 m2) covering the full variety of dry grassland types occurring in the study region. For all plots, we recorded species composi-tion of terrestrial vascular plants, bryophytes and lichens, while for the 226 10-m2 plots we estimated and measured percentage cover of all species, structural, topographic, soil and landuse parameters. The 10-m² plots were used for phytosociological classification based on iteratively refined TWINSPAN classification as well as for DCA ordination. Differences between the derived vegetation types with respect to environmental conditions and species richness were assessed with ANOVAs. We assigned our plots to nine association-level units but refrained from placing them into formal associations with two exceptions. In the study area, dry grasslands of the Festuco-Brometea were far more common than those of the Koelerio-Corynephoretea. Among the Festuco-Brometea, xeric Festucetalia valesiacae grasslands were more frequent and represented by the Festucion valesiacae (2 associations, including the Allio taurici-Dichanthietum ischaemi ass. nova) and the Stipion lessingianae (1) compared to the Brachypodietalia pinnati with the Agrostio vinealis-Avenulion schellianae (3). The Koelerio-Corynephoretea were represented by three associations, each from a different order and alliance: basiphilous outcrops (Alysso alyssoidis-Sedetalia: Alysso alyssoidis-Sedion?), acidophilous outcrops (Sedo-Scleranthetalia: Veronico dillenii-Sedion albi?) and mesoxeric sandy grasslands (Trifolio arvensis-Festucetalia ovinae: Agrostion vinealis). We discuss the issue of the mesoxeric order Galietalia veri placed within the Molinio-Arrhenatheretea by Ukrainian authors and conclude that the content of that order would probably be better placed in the mesoxeric orders of the Koelerio-Corynephoretea and Festuco-Brometea. Other syntaxonomic questions could not be solved with our geographically limited dataset and await a supraregional analysis, e.g. whether the Ukrainian outcrop communities should be assigned to the same alliances as known from Central Europe or rather represent new vicariant units. The analysis of the biodiversity patterns showed that at a grain size of 10 m2, Podolian Koelerio-Corynephoretea communities were overall richer than Festuco-Brometea communities (46.4 vs. 40.6 species). This difference was due to the Koelerio-Corynephoretea containing twice as many bryophytes and nine times more lichens, while vascular plant species richness did not differ significantly between classes. The orders within the classes showed no real differences in species richness. The richness patterns observed in Podolia were almost the opposite of those usually found in dry grasslands, where Brachypodietalia pinnati are richer than Festucetalia valesiacae, and these richer than stands of the Koelerio-Corynpehoretea – and we do not have a good explanation for these idiosyncrasies. In conclusion, Podolian dry grasslands behave quite unexpectedly regarding biodiversity, and their syntaxonomy is still poorly understood. These knowledge gaps can only be addressed with supranational analyses based on comprehensive datasets.
Despite the high significance of the Western Siberian grain belt for crop production in Russia, its weed communities are largely unknown. In this region spring wheat is grown on fertile Chernozem soils with large field sizes but land-use intensity per area is low compared to Central Europe. By using a randomized sampling design we studied arable weed assemblages in the northern forest-steppe zone of Tyumen region on 99 within-field sampling plots of 100 m² size. Surprisingly, with average of 9.8 ± 3.8 species 100 m-2 species richness was low when compared with low-input farming in Central Europe and did not differ between areas of different land-use intensity. Against expectations species composition was not predominantly controlled by soil characteristics and climate, most likely due to short natural gradients. Instead, management factors such as fertilization and tillage intensity seemed to be important factors. Except for two species the Tyumen weed flora consisted mainly of species that are widespread throughout the temperate zone. We found only 10 species with an origin or core area in North Asia or Eastern Europe. The species pool was generally small and with 26% the proportion of non-native species (archaeophytes) was low, when compared to Central European weed communities. Given that weed communities with higher species richness are described from neighboring Bashkiria, we conclude that arable land-use intensity in Tyumen region is high enough to reduce community species richness within arable fields estimated by a randomized sampling design. Since measured soil nutrient values did not affect species richness, herbicide use is most likely the crucial management factor. Furthermore, species-richness was vitally restricted by the small species pool. The low proportion of thermophilous arable weed species that originate from the Mediterranean or Middle-Eastern area and contribute signif-icantly to the Central European weed diversity indicate that climatic dispersal limitations may be re-sponsible for the small number of weed species in the Tyumen flora. An additional constraint was the short history of arable farming in Western Siberia, where considerable arable land use was started only by the end of the 17th century.
Peru’s Cosñipata Region in Cuzco and Madre de Dios Departments is a valley between Manu National Park and the Amarakaeri Communal Reserve that ranges from 400 to 4,000 m elevation. A team of experienced lepidopterists sampled the butterfly fauna of this valley for more than a decade (7,440 field person-hours). We analyze the data for Lycaenidae (Lepidoptera: Papilionoidea), a family for which we have taxonomic expertise. After adding data on the fauna from museums and the literature, we present an annotated checklist of the 340 Lycaenidae species recorded from the Cosñipata Region with notes for each species on the elevations and seasons at which it occurs, adult behavior, and sampled relative abundance. Species richness is twice that recorded for Trinidad or Brazil’s Parque Nacional do Itatiaia, each of which also has a mix of low, mid, and high elevation habitats. There was an average of 8.3 adult specimens per species in the fieldwork sample. For those species with more than 8 specimens, the median elevational range was 1,100 m. Species richness in low elevation habitats was greater than that at mid or high elevations, which is contrary to findings for some other Neotropical insects. We present evidence why further sampling is likely to increase this difference. Maximal adult species richness occurs during the transition from dry to wet seasons (September to November) at all elevations, but there is little evidence that adults of species occur only during this season. Sampled relative abundances were skewed so that 70% of the species were encountered less frequently than average (1/340). These results are consistent with the observation that most species are rarely encountered using standard sampling methods.
A team of experienced lepidopterists sampled the butterfly fauna of Peru’s Cosñipata Region from 400 to 4,000 m elevation for more than a decade (7,440 field person hours) and supplemented this sample with data from museum specimens and the scientific literature. An annotated checklist of Cosñipata Riodinidae (Lepidoptera: Papilionoidea) documents 398 species, which represents 29% of the world Riodinidae fauna. For each, it lists sample abundance, adult behavior, elevation, and temporal distribution. In the fieldwork sample, 75 species (20.9%) were sampled once and 39 (9.8%) were not encountered (collected or imaged by others). A riodinid species of median abundance was sampled an average of once every 826 field person-hours. Sampled sex ratios were 81.2% male, but were not statistically higher in species in which male perching behavior was observed. We document examples of conspicuous geographic variation in the time of male perching behavior. Species richness is greatest at low elevation and at the transition between the dry and wet seasons. There is little evidence that the community is composed of species restricted to narrow elevational bands or restricted in the adult stage to a single season. Compared with Lycaenidae, Riodinidae are significantly more restricted to lowland habitats and were sampled 2.5 times as frequently with a mean number of individuals per species more than twice as great as that of Lycaenidae.
ZooBank registration. urn:lsid:zoobank.org:pub:51233294-9511-41E4-980F-5A0D9080C680
Escarabajos longicornios (Coleoptera: Cerambycidae y Disteniidae) del Parque Nacional Darién, Panamá
(2018)
El Parque Nacional Darién (PND), nexo natural entre Sudamérica y Centroamérica, es el mayor parque nacional no sólo de Panamá sino también de Centroamérica. Su estratégica situación geográfica le convierten en un lugar de paso y de encuentro entre la fauna de América del Norte y América del Sur, donde los invertebrados y vertebrados endémicos son muy abundantes. Mediante el uso de trampas malaise y de luz ubicadas en diferentes puntos dentro del PND, se colectaron 183 individuos de 87 especies de escarabajos longicornios que representan a las familias Cerambycidae y Disteniidae. Además se reportan cuatro especies de escarabajos longicornios (Cerambycidae) por primera vez para Panamá: Lepturges (Lepturges) proximus Melzer, 1934, Cobelura wappesi Corbett, 2004, Adesmus pirauna Martins and Galileo, 1999 y Helvina lanuginosa Dillon and Dillon, 1945. Cylicasta nysa Dillon and Dillon, 1946, previamente reportada en Panamá por Hovore 1989, no está citada en el Catalogo de los Cerambycidae (Coleoptera) de la Región Neotropical de Monné, convirtiéndose en un registro olvidado para el país. Se da la distribución previa conocida para cada especie, así como los métodos de colecta e información adicional sobre los sitios de colecta de cada espécimen.
Moore unterliegen auf Grund ihrer zahlreichen spezialisierten Arten und zugleich starken Gefährdung dem Schutz der EU Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie. In Süddeutschland, am Rand der Alpen, ist noch eine Vielzahl naturschutzfachlich wertvoller Moore vorhanden. Teilweise verlaufen durch diese Moore Langlaufloipen, über deren Wirkung auf die Vegetation bislang allerdings nur wenig bekannt ist. In dieser Arbeit werden deshalb die Auswirkungen von Langlaufloipen auf Standort, Flora und Vegetation von drei Vegetationstypen (Hochmoor, Kalkflachmoor, Pfeifengraswiese) in Südbayern untersucht. Für jeden dieser Typen erfolgt ein Vergleich der Loipenflächen mit von Langlauf unbeeinflussten Kontrollflächen. Der Loipeneinfluss ist in allen drei Vegetationstypen nachweisbar. Generell führt die Loipennutzung zu einer Nivellieung der Standortgradienten, zu Bodenverdichtung und damit zu Vernässung. Entsprechend werden nässetolerante Arten gefördert. Mit Abstand am geringsten sind die Auswirkungen im Kalkflachmoor. Dies lässt sich durch die per se große Nässe und die im Vergleich zum Hoch Moor und der Pfeifen graswiese geringere Empfindlichkeit gegenüber Verdichtung erklären. Im Hochmoor und in der Pfeifengraswiese profitiert besonders Trichophorum cespitosum von der Vernässung. Die Hochmoorflächen auf der Loipe entwickeln sich stärker in Richtung Zwischenmoorvegetation, verbunden mit einer Zunahme gefährdeter Arten. Diese Entwicklung wird sicherlich auch durch das Mulchen auf der Loipe begünstigt, da das Hochmoor keiner Nutzung unterliegt und entsprechend kaum Pflanzen aufweist, die an Nutzung angepasst sind. Im Gegensatz dazu kommt es in der gemähten Pfeifengraswiese vorwiegend zu einer floristischen Homogenisierung mit weniger stark ausgeprägten Blühaspekten. Aus der Wechsel feuchten Pfeifengras wiese entwickelt sich eine dauerfeuchte Streuwiese. Die Deckung der Rote-Liste-Arten nimmt durch Förderung von konkurrenzschwachen, stresstoleranten Arten ebenfalls zu.
Im inneren Ötztal (Zentralalpen, Tirol/Österreich) wurden in zwei benachbarten Seitentälern (Obergurgl, Vent) Bürstlingsrasen (Sieversio-Nardetum strictae) und Goldhaferwiesen (Trisetetum flavescentis) syntaxonomisch klassifiziert und hinsichtlich ihrer floristischen Verschiedenheiten sowie ihrer Standorts-, Bewirtschaftungs- und Diversitäts-Unterschiede miteinander verglichen. Die Klassifizierung von 222 Aufnahmen wurde mit dem Programm TWINSPAN durchgeführt, die Ordination mit CANOCO (Detrended Correspondence Analysis DCA, Canonical Correspondence Analysis CCA). Bei den subalpin-alpinen Borstgrasrasen werden ein S.-N. trifolietosum repentis, ein S.-N. callunetosum und ein S.-N. festucetosum halleri unterschieden. Die Goldhaferwiesen untergliedern sich in ein T. nardetosum und in ein T. typicum. Die Differenzierung der beiden Assoziationen entspricht der Bewirtschaftungsweise. Das Sieversio-Nardetum strictae wird überwiegend beweidet, das Trisetetum flavescentis hingegen wird mit verschiedenen Intensitäten gemäht (zwei Mal pro Jahr bis alle zwei Jahre) und gedüngt. Brachflächen spielen beim Sieversio-Nardetum strictae eine bedeutende Rolle. Dieses weist eine deutlich höhere Artenvielfalt auf als das Trisetetum flavescentis, welches im Vergleich zu Goldhaferwiesen anderer Gebiete auffällig artenarm ist. Für die Aufgliederung in Subassoziationen stellen beim Sieversio-Nardetum strictae die Höhenlage gefolgt von der Bewirtschaftung die entscheidenden Größen dar. Das S.-N. trifolietosum repentis weist zahlreiche Elemente der Fett- und Frischwiesen der Klasse Molinio-Arrhenatheretea auf. Seine beiden Varianten stellen verschiedene Ausprägungen in den jeweiligen Seitentälern dar. Das S.-N. callunetosum umfasst überwiegend brach liegende Bestände, das S.- festucetosum halleri hingegen wird fast durchwegs mit Schafen beweidet. Beim Trisetetum flavescentis ist der bestimmende Faktor für die Differenzierung der beiden Subassoziationen die unterschiedliche Intensität der Bewirtschaftung. Das T. nardetosum zeichnet sich durch zahlreiche Arten der Klasse Caricetea curvulae aus. Die Varianten repräsentieren zumeist verschiedene floristische Ausprägungen in den beiden Seitentälern. Die Gesellschaften in Obergurgl weisen im Vergleich zu Vent eine deutlich geringere Artenvielfalt auf. Dafür verantwortlich ist die Art und Intensität der Bewirtschaftung. In Obergurgl erfolgt eine sehr starke Konzentration der Bewirtschaftung auf Gunstlagen, während zahlreiche weniger gut zu bewirtschaftende Flächen aufgelassen wurden und bereits seit Jahrzehnten verbrachen. Beim Sieversio-Nardetum strictae ist die größere Höhenlage in Vent mitentscheidend für die floristischen Unterschiede. Der höhere Artenreichtum in Vent wird vermutlich auch durch die besonders enge Verzahnung mit anderen Gesellschaften verursacht.
Managing for biodiversity: impact and action thresholds for invasive plants in natural ecosystems
(2017)
Some studies examining the impacts of invasive plant species in native plant communities have demonstrated non-linear damage functions, whereby community components, such as species richness, are seemingly unaffected by the presence of an invader until it has attained relatively high levels of abundance, whereupon there is a marked decrease with further increases in abundance. Given chronic limitations in the resources available for managing invasive species, it has been argued that the most damaging invaders would be controlled most efficiently by maintaining their abundances below such threshold levels. Because many impact studies do not involve sampling over a wide range of invader abundances it is not possible to estimate the prevalence of threshold relationships. Furthermore, studies that have employed appropriate sampling methods have shown that different life forms exhibit different threshold responses, indicating that maintenance management for biodiversity values should be designed to protect the most sensitive species or groups of species. Since control costs increase with invader abundance, economic and ecological considerations are aligned when invaders are sustainably maintained at relatively low abundances. Adopting such an approach should also minimise negative impacts where damage functions are linear.
Dry grasslands of NW Bulgarian mountains : first insights into diversity, ecology and syntaxonomy
(2013)
We present the data of the 3rd research expedition of the European Dry Grasslands Group (EDGG), which was conducted in 2011 in two contrasting areas in NW Bulgarian mountains. The aim was to collect plot data for comparing Bulgarian dry grasslands with those of other parts of Europe in terms of syntaxonomy and biodiversity. We sampled 15 nested-plot series (0.0001–100 m²) and 68 normal plots (10 m²) covering the full variety of dry grassland types occurring in the Vratsa area (Balkan Mts.) and the Koprivshtitsa area (Sredna Gora Mt.). In the plots all vascular plants, terricolous non-vascular plants and a set of soil and other environmental parameters were determined. By applying modified TWIN-SPAN, we distinguished 10 floristically well characterised vegetation types at the association level. After comparison with the regional and European literature, we propose to place them within three classes and five orders: Festuco-Brometea with the orders Stipo pulcherrimae-Festucetalia pallentis (xerophilous dry grasslands of base-rich rocks; alliance Saturejion montanae), Brachypodietalia pinnati (meso-xeric, basiphilous grasslands; alliances Cirsio-Brachypodion pinnati and Chyrsopogono grylli-Danthonion calycinae), Calluno-Ulicetea with the order Nardetalia stricae (lowland to montane Nar-dus swards; alliance Violion caninae), and Koelerio-Corynephoretea with the orders Sedo-Scleranthetalia (open communities of skeleton-rich, acidic soils; alliance unclear) and Trifolio arvensis-Festucetalia ovinae (closed, meso-xeric, acidophilous grasslands; alliance Armerio rumelicae-Potentillion). The Violion caninae with the association Festuco rubrae-Genistelletum sagittalis is reported from Bulgaria for the first time, while the two occurring Koelerio-Corynephoretea communities are described as new associations (Cetrario aculeatae-Plantaginetum radicatae, Plantagini radicatae-Agrostietum capillaris). According to DCA the main floristic gradient was largely determined by soil conditions, differentiating the Festuco-Brometea communities on soils with high pH and high humus content from the Koelerio-Corynephoretea communities on acidic, humus-poor soils, while the Calluno-Ulicetea stands are the connecting link. At 10 m2 Festuco-Brometea and Calluno-Ulicetea stands were richer in species across all investigated taxa and in vascular plants than Koelerio-Corynephoretea stands; the latter were richest in lichen species, while bryophyte richness did not differ significantly among syntaxa. Among the Bulgarian classes, the species-area relationships tended to be steepest in the Festuco-Brometea (i.e. highest beta diversity), but both alpha and beta diversity clearly fell behind the Festuco-Brometea communities in the Transylvanian Plateau, Romania, located less than 500 km north of the study region. Overall, our study contributes to a more adequate placement of the Bulgarian dry grasslands in the European syntaxonomic system and provides valuable data for large-scale analyses of biodiversity patterns.
The degradation of species-rich mountain meadows has been observed in many parts of Central Europe in the last few decades. It is reflected in decreasing species numbers and changes in the proportions of plant species in the aboveground vegetation. Some species are increasing in abundance and eventually dominate the meadow vegetation. There is still a lack of studies explaining how this process is reflected in the soil seed bank. Therefore, the goal of the current study was to test whether expansive species that degrade aboveground vegetation of mountain meadows also influence, quantitatively and qualitatively, seed rain and seed bank. Soil samples were taken from 14 plots in degraded patches and another 14 plots in non-degraded patches. Nearly the same numbers of seedlings were recorded in both meadow types. In both cases, low similarities between aboveground vegetation and soil seed rain and seed bank were observed. Expansive species causing meadow degradation (Calamagrostis epigejos, Festuca rubra, Deschampsia cespitosa and Lupinus polyphyllus) reached cover values of 60–83% in the aboveground vegetation, and a share of up to 36% in the seed rain and seed bank. The mean species richness in the aboveground vegetation and the soil of degraded meadows was lower than in the non-degraded plots. However, the seed bank may buffer degradation to some extent since the degradation of aboveground vegetation was faster than impoverishment of seed bank. Consequently, seed rain and seed bank of degraded meadows still contained typical mesic meadow species in similar proportions as non-degraded meadows. This indicates that seed rain and seed bank may contribute to the restoration of degraded meadows after the removal of expansive species from the aboveground vegetation.
In the face of increasing invasions and limited resources, appropriate management of invasive species requires prioritisation of species for management action. This process often relies on knowledge of species specific impacts. However, as studies explicitly measuring impact of marine alien species are rare, prioritisation of management actions is often based on studies from outside the geographic area of interest. Further, few impact studies account for context dependency (e.g. seasonal variability or distinct environmental regimes), raising the question of how transferrable knowledge about the impact of a species is between invaded ranges. This study addressed this question by using the widespread invasive solitary ascidian Ciona robusta as a case study for assessing impacts across two invaded regions: South Africa and California, USA. We replicated a previously conducted experiment from California that showed that C. robusta depresses local species richness in San Francisco Bay. Our South African experiment showed no effect of C. robusta on species richness, the Shannon-Weiner diversity index or community composition, despite experiments being carried out over two years and at two depths. While these results may reflect strong density dependency in the impact of C. robusta, they serve to highlight context dependency in invasive species impacts. This suggests that until studies of impact in marine systems become common place, context dependency should be explicitly addressed as a source of uncertainty during the prioritisation of species for management action.
Soil degradation can have an impact on the soil microbiota, but its specific effects on soil fungal communities are poorly understood. In this work, we studied the impact of soil degradation on the richness and diversity of communities of soil fungi, including three different degrees of degradation in Germany and Panama. Soil fungi were isolated monthly using the soil-sprinkling method for 8 months in Germany and 3 months in Panama, and characterized by morphological and molecular data. Soil physico-chemical properties were measured and correlated with the observed values of fungal diversity. We isolated a total of 71 fungal species, 47 from Germany, and 32 from Panama. Soil properties were not associated with fungal richness, diversity, or composition in soils, with the exception of soil compaction in Germany. The geographic location was a strong determinant of the soil fungal species composition although in both countries there was dominance by members of the orders Eurotiales and Hypocreales. In conclusion, the results of this work do not show any evident influence of soil degradation on communities of soil fungi in Germany or Panama.
Desertification is a major problem in Sudano-sahelian West Africa, including the loss of biodiversity and vegetation cover. The loss of related ecosystem services is having a severe impact on human wellbeing. To facilitate assessments of these aspects of desertification, we decided to find plant species suitable as indicators. Based on a large database of vegetation plot data for Burkina Faso, we identified species associated with high or low levels of species richness and vegetation cover by calculating average values of these measures from vegetation plots on which they occur. To account for the differences between the dry Sahel and the more humid Sudan, we separated the plots of our study area in three vegetation zones (Sahel, North Sudan, South Sudan). Furthermore, herbs and woody plants were analysed separately, as they were usually represented in different plot sizes in the primary data. For each combination of species richness or vegetation cover, vegetation zone and growth form we identified ten species indicating low and another ten species indicating high values and assigned indicator values based on the average values of these species in the relevés.
Steppes used to cover large areas of Hungary, but most of this vegetation has since been destroyed. In Central Hungary, some patches have survived on ridges in wet meadows. These habitat complexes face profound land use changes and their optimal management regime is uncertain. We identified seven annually mown steppe and wet meadow types according to their grazing regime and history and aimed to answer the following questions: (1) Does grazing have beneficial effects on mown steppes and wet meadows? (2) Should the presently homogeneous management of neighbouring steppes and wet meadows be maintained? (3) Is annual mowing sufficient in assisting the recovery of steppes and wet meadows on former croplands?
We selected three localities for each of the seven vegetation types and sampled them with 50 quadrats (50 × 50 cm) in each locality, making a total of 1,050 quadrats. Vascular plant diversity relations were evaluated using the total number of species per habitat type (species richness) and the average number of species per quadrat (microsite diversity). The effect of grazing and history on microsite diversity was tested with linear mixed-effect models. We used Redundancy Analysis to disentangle the role of grazing intensity and management history on species composition. Plant species were then sorted into functional groups, and the proportions of these groups were used to evaluate community structure.
Our results indicate that mowing alone cannot maintain as high a diversity as the combination of the two land use types, thus grazing should be introduced to non-grazed areas. Steppes, however, were found more sensitive to the intensity of grazing than wet meadows. Under heavy grazing, no increased microsite diversity was detected in the steppes and the proportion of disturbance indicators tended to increase. In contrast, the same grazing intensity resulted in only positive effects in wet meadows. Thus, uniform land use on adjacent steppes and wet meadows is not recommended but intensive grazing should be stopped on steppes. Secondary steppes were less diverse than primary ones and their community structure was also poorer, whereas wet meadows had a better regeneration potential. Thus, mowing alone is an incomplete tool to restore the plant diversity of secondary steppes; they should also be grazed and/or should be supported by other active interventions.
One of the main challenges to adequately conserve the African fish fauna is to improve our so far unsatisfactory taxonomic knowledge of important portions of the ichthyofauna. In the present study, we attempted to unravel the taxonomic diversity of some species of Enteromius Cope, 1867, a problematic African fish genus, recently collected in the north-eastern part of the Congo basin. We used an integrative approach, combining DNA barcodes and morphological analyses. For one of the species complexes found, the E. miolepis/eutaenia species complex, we evaluated taxonomic diversity over a larger geographic scale within the Congo drainage system. Although initial literature-based species identifications allowed us to assign all examined specimens to four tentative species, DNA barcodes indicated the presence of 23 distinct mitochondrial lineages. The majority of these lineages appeared endemic to particular rivers, and in most rivers multiple lineages occur in sympatry. Subsequent exploratory morphometric analyses indicated that almost all these lineages are morphologically distinguishable and that they may therefore represent undescribed species. As only a part of the Congo basin and a subset of the species diversity within Enteromius were examined, it appears that the species richness of Enteromius in the Congo basin is severely underestimated.
Aim: To provide distribution information and preliminary conservation assessments for all species of the pineapple family (Bromeliaceae), one of the most diverse and ecologically important plant groups of the American tropics—a global biodiversity hotspot. Furthermore, we aim to analyse patterns of diversity, endemism and the conservation status of the Bromeliaceae on the continental level in the light of their evolutionary history.
Location: The Americas.
Methods: We compiled a dataset of occurrence records for 3,272 bromeliad species (93.4% of the family) and modelled their geographic distribution using either climate‐based species distribution models, convex hulls or geographic buffers dependent on the number of occurrences available. We then combined this data with information on taxonomy and used the ConR software for a preliminary assessment of the conservation status of all species following Criterion B of the International Union for the Conservation of Nature (IUCN).
Results: Our results stress the Atlantic Forest in eastern Brazil, the Andean slopes, Central America and the Guiana Highlands as centres of bromeliad diversity and endemism. Phylogenetically ancient subfamilies of bromeliads are centred in the Guiana highlands whereas the large radiations of the group spread across different habitats and large geographic area. A total of 81% of the evaluated bromeliad species are Possibly Threatened with extinction. We provide range polygons for 3,272 species, as well as newly georeferenced point localities for 911 species in the novel “bromeliad” r package, together with functions to generate diversity maps for individual taxonomic or functional groups.
Main conclusions: Diversity centres of the Bromeliaceae agreed with macroecological patterns of other plant and animal groups, but show some particular patterns related to the evolutionary origin of the family, especially ancient dispersal corridors. A staggering 2/3rds of Bromeliaceae species might be threatened with extinction, especially so in tropical rain forests, raising concerns about the conservation of the family and bromeliad‐dependent animal species.
We performed a survey of grassland communities in the Ukrainian Carpathians with the aim of: (1) syntaxonomically classifying the meso- and subxerophilous grassland vegetation; (2) analysing the main gradients in their species composition; (3) estimating the effect of selected environmental factors on grassland species composition; (4) assessing the species richness of vascular plants and bryophytes in relation to the measured environmental variables. We collected 46 phytosociological relevés during the growing seasons of 2010 and 2011. Species composition and species richness were studied at two spatial scales (1 m² and 16 m²) in relation to soil parameters (soil depth, pH (KCl), content of P, K, Mg, N and C), management regime (mowing, grazing, ploughing in the past and burning), and other factors (altitude, litter cover, open soil, inclination, solar radiation and animal excrement). Seven grassland types were distinguished belonging to 3 classes and 4 alliances, namely the Nardetea strictae including the Violion caninae (mesic pastures at altitudes of 400–600 m mostly on moderate slopes) and the Nardo strictae-Agrostion tenuis (grasslands on moderate slopes at altitudes of 700–900 m usually managed by mowing and grazing the aftermath); the Molinio-Arrhenatheretea, including the Arrhenatherion elatioris (submontane grasslands originated mostly on former fields after their abandonment in the past) and the Cynosurion cristati (intensive pastures); and the Festuco-Brometea including the Cirsio-Brachypodion pinnati (abandoned grasslands dominated by Brachypodium pinnatum and Inula salicina). Detrended correspondence analysis indicated that the major compositional turnover was related to altitude and soil reaction. A canonical correspondence analysis confirmed that altitude had the strongest effect on species composition in the analysed dataset, followed by management treatments (former ploughing, grazing intensity). For vascular plant species richness, regression tree analysis identified grazing intensity as the most important predictor at the 1 m² scale. At the 16 m² scale, soil humus content was evaluated as the most important predictor of vascular plant species richness, followed by litter cover and grazing intensity. The number of bryophytes was not determined by the studied environmental factors at either of the two spatial scales. Although the number of analysed relevés in this study was limited, our results significantly contribute to the understanding of submontane grasslands in the Ukrainian Carpathians.