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Jürgen Homeier:

Baumdiversität, Waldstruktur und Wachstumsdynamik zweier tropischer Bergregenwälder in Ecuador und Costa Rica

[Tree diversity, forest structure and growth dynamics of two tropical mountainous rain forests in Ecuador and Costa Rica. A comparison]

2004. V, 207 Seiten, 79 Abbildungen, 19 Tabellen, 14x23cm, 430 g
Language: Deutsch

(Dissertationes Botanicae, Band 391)

ISBN 978-3-443-64304-1, brosch., price: 50.00 €

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Keywords

BaumDiversitätWachstumRegenwaldtropischEcuadorCosta Ricatreediversitygrowthrainforesttropical

Contents

Inhaltsbeschreibung top ↑

In zwei neotropischen Bergregenwäldern in Ecuador und Costa Rica wurden vergleichende Untersuchungen zur Baumdiversität, zur Waldstruktur und zum Baumwachstum durchgeführt. Um Ausagen über das art- und standortspezifische Baumwachstum machen zu können, wurden an insgesamt 948 Bäumen Zuwachsmessungen mit Dendrometerbändern durchgeführt. Für beide Untersuchungsgebiete wurde eine Korrelation zwischen Dynamik und Diversität der Bestände nachgewiesen, an Standorten mit besseren Bodenbedingungen wurden die höchsten Bestandeszuwachsraten und bei gleichzeitig höchstem Artenreichtum gefunden.

Content Description top ↑

Comparative studies on tree diversity, forest structure and tree growth were done in two primary neotropical forests in Ecuador and Costa Rica. To investigate species-specific and site-specific growth 948 trees were equipped with dendrometers for growth monitoring. For both sides a strong correlation between forest dynamics and tree diversity was found, sites with better soil conditions show the highest growth rates and highest species diversity.

Descriptión del Contenido top ↑

Investigaciones comparativas sobre la estructura del bosque, la composición y el crecimiento de los árboles han sido realizadas en dos bosques neotropicales pimarios en Ecuador y Costa Rica. Para el estudio del crecimiento de los árboles en ciertas especies y en áreas especificas fueron equipados con dendrómetros un total 948 árboles. En ambos lugares encontramos una correlación positiva entre la dinámica del bosque y la diversidad de especies, sitios con suelos con mejores condiciones muestran las tasas más altas del incremento del diámetro y la mayor diversidad de árboles.

Bespr.: Tuexenia 25, 2005 top ↑

Dem Buch ist ein Ausspruch von A. von Humboldt von 1808 vorausgestellt: Die übergroße Mannigfaltigkeit der blüthenreichen Waldflora verbietet die Frage woraus diese Wälder bestehen." Heute wird diese Frage seit langem gestellt, ist trotz zahlreicher Forschungsprojekte aber immer noch recht offen. Die vorliegende Arbeit, auch Teil eines solchen Projektes, ist sicher typisch für die aktuelle Situation. Die hohe Diversität und Komplexität der tropischen Regenwaldökosysteme erlaubt nur eine schrittweise Annäherung an allgemeinere Fragestellungen, deren Beantwortung sicher noch viel Zeit benötigt und dann vorerst nur für bestimmte Bereiche gelten kann.

In zwei Reservaten im tropischen Mittel- und Südamerika wurden transektartig dem Höhengradienten folgend in Ecuador 15 und in Costa Rica 13 Dauerflächen von 400 m² genauer auf ihre Baumartenzusammensetzung, Struktur und Wachstumsdynamik hin bearbeitet, ergänzt durch bodenökologische und mikroklimatische sowie phänologische Untersuchungen. Das klingt aus hiesiger Sicht eher wenig, wird aber schon durch die Erfassung von 322 Baumarten aus 71 Familien ins rechte Licht gesetzt, von denen 4 erstmals in Ecuador gefunden wurden und 9 noch unbekannt waren. Nach Artenzusammensetzung und Struktur lassen sich 5 bzw. 3 Waldtypen unterscheiden. Der jährliche Stammzuwachs ist positiv mit der Artenzahl korreliert; beide sind abhängig von der Bodenqualität und nehmen mit der Höhe ab. Dies sind nur kurze Hinweise auf die vielfältigen Ergebnisse, die u. a. in sehr zahlreichen Abbildungen und Strukturprofilen dargestellt, einzeln und vergleichend multivariat ausgewertet werden. So stellt das Buch (50 EUR) einen weiteren Baustein zur besseren Kenntnis tropischer Bergwälder dar.

Hartmut Dierschke

Tuexenia 25, 2005

Bespr.: Berichte der Bayerischen Botanischen Gesellschaft 75, 2005 top ↑

Von der "übergroßen Mannichfaltigkeit" tropischer Wälder, die die Frage, woraus sie bestehen, verbietet (Humboldt), hat sich Jürgen Homeier in seiner Dissertation über neuweltliche Bergregenwälder nicht abschrecken lassen. Er legt eine detaillierte Analyse zweier Schutzgebiete im Süden Ecuadors (Reserva San Francisco) und Costa Ricas vor (Reserva Biológica Alberto Manuel Brenes), die sich auf insgesamt 28 jeweils 400 m2 große Dauerflächen stützt. Im ecuadorianischen Gebiet wurden bisher rund 230 Baumarten aus 65 Familien gezählt, darunter mehrere unbeschriebene oder für das Land neue Arten. In Costa Rica sind es 147 Arten von Bäumen aus 55 Familien. Bemerkenswert wenngleich nicht überraschend ist die Tatsache, dass auch nach über zehn Jahren der Inventarisierung selbst in der Nähe der Forschungsstation noch für das Gebiet neue Baumarten gefunden wurden. Die häufigsten Gattungen und Familien (Lauraceen, Melastomataceen und Rubiaceen) sind beiden Untersuchungsgebieten gemeinsam, während es im Artbereich kaum Überschneidungen gibt. Erfreulicherweise beruhen alle Bestimmungen auf in Herbarien dokumentierten Belegen. In vielen Fällen musste die Hilfe von Spezialisten in Anspruch genommen werden. Bei rund 950 Baumindividuen wurden mit selbstkonstruierten Dendrometern Zuwachsmessungen des Stammumfangs durchgeführt. Die mittleren Durchmesserzuwächse der meisten Bäume liegen zwischen einem und vier Millimetern. Schnellwüchsige Individuen können jedoch die hundertfache Zuwachsleistung ihrer Artgenossen erreichen. Solche Messungen erlauben Hochrechungen über das immer noch kontrovers diskutierte Alter von Urwaldbäumen, die wegen der fehlenden Saisonalität grundsätzlich keine Jahresringe bilden. Billia rosea benötigt demnach 450 Jahre, um einen Stammdurchmesser von 80 Zentimetern zu erlangen. Einige weitere Punkte seien herausgegriffen: Die weitlumigsten Gefäße kommen bei raschwüchsigen Pionieren (Heliocarpus, Cecropia) vor, während die am langsamsten wachsende Art (Purdiaea nutans) die engsten Gefäßdurchmesser aufweist. Nach Trockentagen schrumpft der Stammdurchmesser. Die Wurzeln der häufigsten Baumart im Untersuchungsgebiet Ecuadors Graffenrieda emarginata weisen neben der arbusculären eine Ektomykorrhiza auf. Im costaricanischen Schutzgebiet stellen die Palmen die meisten Individuen. Die Dicke eines Baumstammes und damit sein Alter bestimmt die Anzahl der Lianen. An einem einzelnen Baum wurden 29 Lianenarten gezählt. Es gibt Informationen zum Problem der Minimalflächen, zur Phänologie, zur Wachstumsdynamik und zum Einfluss des Nährstoffangebotes auf den Artenreichtum. Die Arbeit ist mit zahlreichen Abbildungen und Tabellen versehen. Hervorhebung verdienen die Profilskizzen für den ecuadorianischen und costaricanischen Wald. Wertvoll ist auch die Übersicht im Anhang (pp. 180-207), die alle in den Untersuchungsgebieten gefundenen Baumarten mit einem Brusthöhendurchmesser von fünf oder mehr Zentimetern auflistet. Text und Abbildungen sind sehr sorgfältig erstellt und übersichtlich angeordnet. Lediglich einige der auf Seite 137 zitierten Arbeiten fehlen im Literaturverzeichnis. Lianen benötigen Phorophyten, nicht Wirtsbäume (p. 94). Warum wurden zum Bestimmen nicht auch die vorliegenden Bände der Burgerschen Flora Costaricensis verwendet? Man wird Homeier beipflichten, dass sich die tropischen Wälder ohne bessere Kenntnis langfristig nicht schützen, erhalten und nachhaltig nutzen lassen. Unumgänglich dazu ist die Erfassung der artlichen Diversität vor allem der Bäume, die Struktur und Physiognomie der Wälder bestimmen. Homeiers Beitrag geht jedoch über die reine Alpha-Taxonomie hinaus. Seine Untersuchungen können als Modell für ähnliche Arbeiten dienen.

P. Döbbeler Berichte der Bayerischen Botanischen Gesellschaft 75, 2005

Inhaltsverzeichnis top ↑

1 Einleitung 1
2 Untersuchungsgebiete 4
2.1 Ecuador und das Gebiet der Reserva San Francisco (RSF) 5
2.1.1 Geographie 5
2.1.2 Geologie 7
2.1.3 Klima 7
2.1.4 Vegetation 8
2.2 Costa Rica und das Gebiet der Reserva Biológica Alberto
Manuel Brenes (RBAMB) 10
2.2.1 Geographie 10
2.2.2 Geologie 11
2.2.3 Klima 11
2.2.4 Vegetation 12
3 Material und Methoden 15
3.1 Dauerflächen 15
3.1.1 Erfassung von Waldstruktur und Baumartendiversität 18
3.1.2 Visual Plants 21
3.1.3 Standortfaktoren 22
3.2 Baumwachstum 23
3.3 Datenverarbeitung und statistische Methoden 27
4 Ergebnisse Ecuador 32
4.1 Standortfaktoren in der RSF 32
4.1.1 Boden 32
4.1.2 Lufttemperatur im Bestand 36
4.2 Baumdiversität in der RSF 37
4.2.1 Alpha-Diversität 37
4.2.2 Beta-Diversität und Waldtypen 41
4.3 Waldstruktur der RSF 46
4.3.1 Profilzeichnungen der unterschiedenen Waldtypen in der RSF 53
4.4 Standortabhängigkeit des Baumwachstums in der RSF 58
4.5 Wachstum ausgewählter häufiger Baumarten der RSF 61
4.5.1 Baumalter 68
4.5.2 Phänologie 69
4.5.3 Holzstruktur 76
4.6 Zusammenhang zwischen der Artenzusammensetzung und
Parametern des Plotstandortes 78
5 Ergebnisse Costa Rica 80
5.1 Standortfaktoren in der RBAMB 81
5.1.1 Boden 81
5.2 Baumdiversität in der RBAMB 84
5.2.1 Alpha-Diversität 84
5.2.2 Beta-Diversität und Waldtypen 87
5.3 Waldstruktur in der RBAMB 91
5.3.1 Profilzeichnungen der unterschiedenen Waldtypen
in der RBAMB 96
5.4 Standortabhängigkeit des Baumwachstums in der RBAMB 100
5.5 Wachstum einiger häufiger Baumarten der RBAMB 102
5.5.1 Baumalter 108
5.5.2 Phänologie 109
5.6 Zusammenhang zwischen der Artenzusammensetzung und
Parametern des Plotstandortes 115
6 Vergleich der Untersuchungsgebiete 118
6.1 Baumdiversität und Waldstruktur 118
6.2 Baumwachstum 122
6.3 Diversität und Dynamik 123
7 Diskussion 124
7.1 Baumdiversität tropischer Bergwälder 124
7.1.1 Baumdiversität und steuernde Faktoren 131
7.2 Waldstruktur tropischer Bergwälder 131
7.2.1 Steuernde Faktoren für die Struktur tropischer Wälder 131
7.3 Baumwachstum in tropischen Bergwäldern 135
7.3.1 Limitierende Faktoren für das Baumwachstum in
tropischen Wäldern 137
7.3.2 Zuwachsraten und Bestandesdynamik 140
7.3.3 Zuwachsleistungen einzelner Arten 142
7.3.4 Wie alt werden Bäume im tropischen Regenwald? 145
7.4 Angewandte Methoden 146
7.4.1 Baumdiversität und Waldstruktur 146
7.4.2 Methoden zur Erfassung der Baumwachstumsdynamik im
tropischen Bergregenwald 146
8 Fazit und Ausblick 149
9 Zusammenfassung 151
Summary 152
Resumen 153
10 Literatur 155
Dank 173
Anhang 1 (Plotdaten Ecuador) 175
Anhang 2 (Plotdaten Costa Rica) 178
Anhang 3 (Artenliste) 180