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Youssef Chahine Atallah:

Vegetation structure and biodiversity in mediterranean ecosystems

A comparative study between Lebanon and California

2007. 99 pages, 27 figures, 9 maps, 1 CD, 14x23cm, 290 g
Language: English

(Dissertationes Botanicae, Band 405)

ISBN 978-3-443-64318-8, paperback, price: 44.00 €

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Keywords

vegetation structurebiodiversitymediterranean ecosystemplant community

Contents

Synopsis top ↑

The current study described and compared the plant species structure, composition and diversity in Lebanon and California the only mediterranean climate areas in the Northern Hemisphere. The mediterranean-type climate is characterized by a dry hot summer and a wet mild winter. An altitudinal gradient was set up extending from sea level to 1750 m.a.s.l. and 63 relevés of 10 m x 10 m were sampled throughout the mosaic in each study area. The selected areas were located at the same latitude, i.e. at latitude 34° 24' to 34° 33’ N and longitude 35° 48' to 36° 04' E for Lebanon and at 34° 24' to 34° 40' N and longitude 119° 34' to 120° 14' W for California, respectively.
Among the numerous research questions that such an analysis might generate are the following: a) How do community composition, structure and diversity change with altitude? b) Which growth forms contribute strongly to plant species diversity in both study areas? c) How do environmental variables, in particular soil variables, change with altitude? d) What is the effect of disturbance on species composition and diversity?

Inhaltsbeschreibung top ↑

Diese Vegetationsstudie befasste sich mit der Artenzusammensetzung, der Struktur der Pflanzengemeinschaften und der Artenvielfalt zweier mediterraner Ökosysteme. In den Untersuchungsgebieten Libanon und Kalifornien wurde ein Höhengradient gewählt, der von der Küstenebene bis hinauf zu den Kiefern- wäldem reichte. Dieser repräsentiert ein Profil vom Meeresspiegel bis zu 1750 m ü. N N. Beide Untersuchungsgebiete liegen auf etwa dem selben Breitengrad 34° 24' to 34o 33' N und 35° 48’ to 36° 04' E (Libanon) und 34° 24' to 34° 40' N und 119° 34’ to 120° 14' W (Kalifornien). Darüber hinaus sind diese beiden Gebiete Teil der einzigen Mediterranräume auf der nördlichen Halbkugel.

Bespr.: Tuexenia 29 (2009) S. 451 top ↑

In Zusammenarbeit von Universität Hohenheim (Arbeitsgruppe R. Böcker) und Institutionen in Kalifornien und im Libanon ist eine interessante Studie über Hartlaubvegetation (Chaparral bzw. Macchie, Kiefernwälder höherer Lagen) entstanden. Die anfängliche Hypothese evolutionärer Konvergenzen unter ähnlichen Klimabedingungen ist zwar eher ein „alter Hut“, wird aber hier nicht durch allgemeine Beobachtungen, sondern durch genauere Daten zweier Gebiete bei Santa Barbara bzw. im Nordlibanon gestützt. Im Vordergrund stehen Struktur, Artenzusammensetzung und Biodiversität, jeweils in einem Transekt von der Küste bis in 750 m Höhe. Untersucht wurden in jedem Gebiet sieben 250m-Höhenbereiche mit je 9 Flächen (insgesamt also 126) mit Vegetationsaufnahmen und bodenökologischen Analysen. Zahlreiche Diagramme und Tabellen fassen die Ergebnisse zusammen. Allerdings sind die Vegetationstabellen auf CD enttäuschend: Weder kann man sie auf dem Bildschirm lesen, noch lassen sie irgendeine pflanzensoziologische Ordnung erkennen. Da es im Anhang mehrere farbige Karten zu Relief, Geologie, Böden und Vegetation gibt (auch auf der CD), hätten die Tabellen als Beilagen wenig weiteren Aufwand erfordert. Für die Karten hätte eher die CD ausgereicht. Aber auch so gibt es mancherlei interessante Ergebnisse, zumal für die Macchie des Libanon erstmals eine genauere geobotanische Studie vorliegt. Erwartungsgemäß sind Wuchsformen und Vegetationsstruktur beider Gebiete sehr ähnlich. Dies gilt auch für die taxonomische Grundstruktur auf Gattungs- und Familienbasis, ebenfalls für die Blühphänologie und Tendenzen der Bodeneigenschaften. Deutliche Unterschiede zeigt die Biodiversität: der Libanon besitzt etwa dreimal so viele Arten. Für Interessierte an mediterraner Vegetation ist die Arbeit sicher eine Bereicherung.

H. Dierschke

Tuexenia 29 (2009) S. 451

Bespr.: Kieler Notizen zur Pflanzenkunde 36 (2) top ↑

Diese Arbeit basiert auf einer an der Universität Hohenheim angefertigten Doktorarbeit. Sie präsentiert vergleichende Analysen der Phytodiversitätsmuster entlang eines Höhengradienten von 0–1750 m ü. NN in den beiden mediterranen Biomen der Nordhalbkugel, dem Mittelmeergebiet (am Beispiel des Libanon) und Kaliforniens (am Beispiel des Los Padres National Forest). Die Doktorarbeit von Youssef Chahine Atallah besticht durch ihr überzeugendes, standardisiertes Sampling design: In beiden Regionen wurden jeweils neun zufallsverteilte 100 m²-Plots pro 250 m-Höhenschicht in naturnaher Vegetation an Westhängen erhoben. Damit ist dieses eine von ganz wenigen publizierten Studien zu Höhengradienten in der Artenvielfalt im Quadratmeterbereich und trägt somit trotz der relativ geringen Replikatzahl (und damit großen Standardfehler) wesentlich zum Verständnis dieses Phänomens bei. Trotz der weitgehenden bioklimatischen Übereinstimmung zwischen beiden Untersuchungsgebieten verhielten sich die kleinskaligen Artendichten in beiden Regionen völlig verschieden. Während in Kalifornien im Mittel nur rund 10 Gefäßpflanzensippen pro 100 m² vorkamen, waren es im Libanon rund dreimal so viele. Ferner wurde im Libanon die maximale Artendichte (über 40) in der tiefstgelegenen Schicht gefunden und fiel dann sukzessive zu größeren Höhen hin ab, während in Kalifornien ein (schwacher) Artenzahlpeak in mittleren Höhenlagen (1000–1250 m ü. NN) auftrat. Neben diesen aus meiner Sicht bedeutsamsten Ergebnissen, enthält die Arbeit vielerlei weitere Analysen, etwa zu anderen Diversitätsindizes, zur Lebensformspektren, zur Phänologie und zur Bodenverhältnissen im Vergleich der beiden Biome.

Jürgen Dengler

Kieler Notizen zur Pflanzenkunde 36 (2)

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Figures IX
Tables XI
Appendices XII
1. Introduction 1
1.1 Research questions 3
1.2 Hypothesis 3
2. Study areas 4
2.1 Location 4
2.1.1 The study area in Lebanon 4
2.1.2 The study area in California 4
2.2 Geology 4
2.2.1 Geology of Lebanon 4
2.2.2 Geology of California 5
2.3 Soil 6
2.3.1 Soils of Lebanon 6
2.3.2 Soils of California 7
2.4 Land use 7
2.4.1 Land use of Lebanon 7
2.4.2 Land use of California 8
2.5 Climate 9
2.6 Vegetation description and plant communities 9
2.6.1 The plant communities within the study area in Lebanon 9
2.6.1.1 The evergreen sclerophyllous Maquis and Garrigue belt 10
2.6.1.1.1 The Ceratonia siliqua sub-community 10
2.6.1.1.2 The Quercus coccifera sub-community 10
2.6.1.2 The Pinus brutia community 10
2.6.1.3 The deciduous forest belt 11
2.6.1.3.1 The Quercus infectoria community 11
2.6.1.3.2 The Quercus cerris community 11
2.6.1.4 The Cedrus libani and Abies cilicica coniferous forest
community 11
2.6.2 The plant communities of the California study area 12
2.6.2.1 Coastal Sage Scrub 12
2.6.2.2 Chaparral 12
2.6.2.3 Grassland 13
2.6.2.4 Southern Oak Woodland 13
2.6.2.5 Northern Mixed Chaparral 14
2.6.2.6 Mixed Coniferous Forest 14
3. Materials and methods 15
3.1 Experimental design and data collection 15
3.2 Plot selection 19
3.3 Vegetation survey 19
3.4 Soil sampling 20
3.5 Nomenclature 21
3.6 GIS Maps 22
3.7 Statistical analyses 22
3.7.1 Plant family composition and species relationships 22
3.7.2 Elevation and plant community structure 22
3.7.3 Flowering phenology 22
3.7.4 Vegetation layers and altitude 23
3.7.5 Vegetation responses to environmental variables 23
3.7.6 Growth form - life-form spectra along the altitudinal
gradient 24
3.7.7 Species diversity 25
4. Results and discussion 26
4.1 Plant family composition and species relationships 26
4.2 Elevation and plant community structure 28
4.3 Flowering phenology 32
4.4 Response of vegetation layers to altitude 33
4.5 Response of vegetation to environmental variables 37
4.6 Growth form - life-form spectra along the altitudinal gradient 44
4.7 Species diversity 48
5. Conclusion 54
6. Summary 55
7. Zusammenfassung 58
8. References 60
9. Appendices 71