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Tropische Baumarten gehen sich aus dem Weg

25.09.2007
Räumliche Muster können helfen, die hohe Artenvielfalt tropischer Wäldern zu verstehen

Die Baumarten in tropischen Wäldern beeinflussen sich gegenseitig wesentlich weniger als bisher vermutet. Die meisten Arten gehen sich gewissermaßen aus dem Weg. Zu diesem Ergebnis kommt eine in Fachblatt The American Naturalist veröffentlichte Studie von Wissenschaftlern aus Sri Lanka und Deutschland.

Die Ökologen hatten dazu auf 25 Hektar des Sinajara-Nationalparks in Sri Lanka etwa hunderttausend Bäume ab einem Durchmesser von einem Zentimeter kartiert und die räumlichen Muster anschließend ausgewertet. Während zwischen verschiedenen Arten kaum Interaktionen feststellbar waren, zeigte die Hälfte der Arten starke Anziehungs- oder Abstoßungsreaktionen innerhalb der eigenen Art. Die Forscher vermuten, dass sich Nachbarschaftswechselwirkungen zwischen Arten neutralisieren und daher nicht im räumlichen Muster nachgewiesen werden können. Die Ergebnisse der Studie bestätigen damit teilweise die so genannte neutrale Theorie der Biodiversität, welche die Vielfalt und relative Häufigkeiten trophisch ähnlicher Arten in ökologischen Gemeinschaften erklärt ohne Unterschiede zwischen Arten anzunehmen.

Die große Artenvielfalt tropischer Wälder fasziniert und verblüfft Ökologen seit mehr als einem halben Jahrhundert. Räumliche Muster enthalten indirekte Informationen über die Interaktionen der Bäume und können daher helfen, dieses Rätsel zu lüften. Deshalb werden seit Jahren in tropischen Wäldern rund um den Globus auf zwölf ausgesuchten bis zu 50 Hektar großen Probeflächen die Koordinaten jedes einzelnen Baumes mit einem Stamm größer als ein Bleistift kartiert. Ein Forscherteam aus Deutschland und Sri Lanka hat nun die Daten einer dieser Probeflächen, die im Weltkulturerbe Sinajara in Sri Lanka liegt, ausgewertet. Der Sinharaja ("Wald des Löwenkönigs") im Südwesten der Insel ist der letzte lebensfähige tropische Primär-Regenwald des Landes. Das bergige, bis auf 1100 Meter Höhe ansteigende Gebiet wurde im Laufe der Geschichte weder gerodet noch kultiviert und konnte daher seine hohe Artenvielfalt und etliche endemische Spezies, also Arten die es nur auf Sri Lanka gibt, erhalten. Mehr als 60 Prozent der Bäume, zahlreiche Vogelarten und über 50 Prozent der Säugetiere und Schmetterlinge sind genauso wie viele Insektenarten, Reptilien und seltene Amphibien nur auf Sri Lanka zu Hause. Ohne den Schutz des Sinharaja-Nationalparkes wären viele von ihnen ausgestorben.

Der Wald ist Heimat für über 170 verschiedene Baumarten die bis zu 45 hoch werden, zahlreiche Orchideen und fleischfressende Pflanzen. Der Sinharaja-Nationalpark wurde bereits 1875 von den Briten zum Naturschutzgebiet erklärt, 1978 als Weltbiosphären-Reservat ausgewiesen und zählt seit 1988 zum UNESCO-Weltnaturerbe.

Um einen Gesamtüberblick der räumlichen Wechselwirkungen zwischen Baumarten zu erhalten wurden tausende von räumlichen Mustern untersucht. Der erste Teil der Studie zeigte dass sich mehr als die Hälfte aller Artenpaare großräumig aus dem Weg gehen, und nur etwa sechs Prozent aller Artenpaare in denselben Teilflächen vorkommen. Im zweiten Teil der Studie wurden die Nachbarschaftswechselwirkungen genauer untersucht. "Das Problem dabei ist, dass Habitatansprüche und Nachbarschaftswechselwirkungen ähnliche räumliche Muster erzeugen können", sagt Dr. Thorsten Wiegand vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ), "zum Beispiel kann Attraktion zwischen zwei Arten dadurch zustande kommen, dass beide dieselben Habitatansprüche haben oder eine Art durch die andere Art begünstigt wird". Der Durchbruch war, dass es den Forschern gelang beide Effekte statistisch zu trennen. "Von früheren Studien wussten wir, dass die Überlebenswahrscheinlichkeit und das Wachstum von Bäumen ziemlich stark von ihren Nachbarn abhängt", sagen Savitri Gunatilleke und ihr Ehemann Nimal, beide Professoren an der Universität Peradeniya. "Deshalb hatten wir erwartet, in den Verteilungsmustern unserer Bäume Hinweise auf starke positive oder negative zwischenartliche Wechselwirkungen zu finden. Der Umstand, dass nicht mehr als fünf Prozent der untersuchten 2070 Artenpaare deutliche Wechselwirkungen zeigten, ist jedoch ziemlich überraschend."Eine Schlussfolgerung ihrer Studie ist dass Tropenbäumen zweier verschiedener Arten zu selten direkt aufeinander treffen, um spezifische Wechselwirkungen aufzubauen und daher die meisten Artenpaare neutrale räumliche Muster zeigen. "as ist sicher nicht das letzte Wort in der Debatte" so Wiegand. "Aber es ist ein Schritt vorwärts, die Komplexität des Ursprungs und der Erhaltung des Artenreichtums in tropischen Wäldern zu verstehen."

Publikation:
Wiegand, T, C.V.S. Gunatilleke, and I.A.U.N. Gunatilleke. Species associations in a heterogeneous Sri Lankan Dipterocarp forest. The American Naturalist

http://www.journals.uchicago.edu/AN/

Links:
Sinharaja Nationalpark:
http://en.wikipedia.org/wiki/Sinharaja_Forest_Reserve
http://www.lankalibrary.com/wlife/parks/sinharaja.htm
http://www.sinharaja.4t.com/
http://www.sinharaja.4t.com/pages/types_of_vegetation.htm
http://www.sinharaja.4t.com/pages/vegetation_structure.htm
Monitorprogramm des Center for Tropical Forest Science (CTFS):
http://www.ctfs.si.edu/doc/plots/sinharaja/index.html
Weitere fachliche Informationen:
Dr. Thorsten Wiegand
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
Telefon: 0341-235-2479
http://www.oesa.ufz.de/towi/
oder über:
Doris Böhme / Tilo Arnhold
Pressestelle Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
Telefon: 0341-235-2278
E-mail: presse@ufz.de
Das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ wurde 1991 gegründet und beschäftigt an den Standorten Leipzig, Halle/S. und Magdeburg rund 830 Mitarbeiter. Es erforscht die komplexen Wechselwirkungen zwischen Mensch und Umwelt in genutzten und gestörten Landschaften, insbesondere dicht besiedelten städtischen und industriellen Ballungsräumen sowie naturnahen Landschaften. Die Wissenschaftler des UFZ entwickeln Konzepte und Verfahren, die helfen sollen, die natürlichen Lebensgrundlagen für nachfolgende Generationen zu sichern.

Die Helmholtz-Gemeinschaft leistet Beiträge zur Lösung großer und drängender Fragen von Gesellschaft, Wissenschaft und Wirtschaft durch wissenschaftliche Spitzenleistungen in sechs Forschungsbereichen: Energie, Erde und Umwelt, Gesundheit, Schlüsseltechnologien, Struktur der Materie, Verkehr und Weltraum. Die Helmholtz-Gemeinschaft ist mit 25.700 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern in 15 Forschungszentren und einem Jahresbudget von rund 2,3 Milliarden Euro die größte Wissenschaftsorganisation Deutschlands. Ihre Arbeit steht in der Tradition des großen Naturforschers Hermann von Helmholtz (1821-1894).

Tilo Arnhold | idw
Weitere Informationen:
http://www.journals.uchicago.edu/AN/

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