Juvenile diversity of tree species in Theobroma cacao L. agroforestry and primary forest – Central Sulawesi, Indonesia

This thesis studies the tree species’ juvenile diversity in cacao (Theobroma cacao L.) based agroforestry and in primary forest in a natural conservation forest environment of Lore Lindu National Park, Sulawesi, Indonesia. Species’ adult composition in Lore Lindu National Park is relatively well studied, less is known about tree species’ diversity in seedling communities particularly in frequently disturbed cacao agroforestry field environment. Cacao production forms a potentially serious thread for maintaining the conservation areas pristine and forested in Sulawesi. The impacts of cacao production on natural environment are directly linked to the diversity and abundance of shade tree usage. The study aims at comparing differences between cacao agroforestry and natural forest in the surrounding area in their species composition in seedling and sapling size categories. The study was carried out in two parts. Biodiversity inventory of seedlings and saplings was combined with social survey with farmer interviews. Aim of the survey was to gain knowledge of the cacao fields, and farmers’ observations and choices regarding tree species associated with cacao. Data was collected in summer 2008. The assessment of the impact of environmental factors of solar radiation, weeding frequency, cacao tree planting density, distance to forest and distance to main park road, and type of habitat on seedling and sapling compositions was done with Non-metric Multidimensional Scaling (NMS). Outlier analysis was used to assess distorting variables for NMS, and Multi-Response Permutation Procedures (MRPP) analysis to differentiate the impact of categorical variables. Sampling success was estimated with rarefaction curves and jackknife estimate of species richness. In the inventory 135 species of trees and shrubs were found. Only some agroforestry related species were dominating. The most species rich were sapling communities in forest habitat. NMS was showing generally low linear correlation between variation of species composition and environmental variables. Solar radiation was having most significance as explaining variable. The most clearly separated in ordination were cacao and forest habitats. The results of seedling and sapling inventory were only partly coinciding with farmers’ knowledge of the tree species occurring on their fields. More research with frequent assessment of seedling cohorts is needed due to natural variability of cohorts and high mortality rate of seedlings.

Tutkielman aiheena on puiden taimiyhteisöjen lajiston koostumus kaakao (Theobroma cacao L.) peltometsäviljelyssä ja luonnontilaisessa suojelumetsä-ympäristössä Lore Lindun Kansallispuistossa Sulawesilla, Indonesiassa. Aikuisten yksilöiden puulajikoostumus Lore Lindun Kansallispuistossa on suhteellisen hyvin tutkittu, mutta vähemmän tiedetään puiden taimiyhteisöjen lajikoostumuksesta erityisesti suhteellisen usein häiriötekijöitä kokevassa kaakao peltometsäviljelyn ympäristössä. Kaakaon viljely muodostaa potentiaalisesti merkittävän uhan luonnontilaisten alueiden koskemattomuudelle ja metsäpeitteen säilymiselle Sulawesilla. Kaakaon tuotannon vaikutukset luonnolle ovat myös suoraan yhteydessä varjopuiden käytön runsauteen ja monimuotoisuuteen. Tutkimus pyrkii vertaamaan eroavaisuuksia lajiston koostumuksessa kahden kokoluokan, taimien ja vesojen, välillä kaakao peltometsäviljelyssä ja läheisten luonnonmetsien alueella. Tutkimus toteutettiin kaksiosaisena. Taimien ja vesojen lajimäärän ja runsauden kartoitukseen liitettiin sosiaalinen tutkimus, joka toteutettiin viljelijöiden haastatteluin. Sosiaalisen kartoituksen tarkoituksena oli saada tietoa kaakaopelloista sekä viljelijöiden havainnoista ja valinnoista koskien puulajeja kaakaopelloilla. Aineisto kerättiin kesällä 2008. Moniulotteista skaalausta (NMS) käytettiin eri ympäristömuuttujien vaikutuksen analysointiin lajiston koostumuksessa. Muuttujina käytettiin auringon säteilyn määrää, kitkemistiheyttä, kaakaopuiden istutustiheyttä, etäisyyttä metsään ja puiston päätiehen sekä habitaattia. NMS analyysiä varten poikkeavien muuttujien analysointiin käytettiin Outlier analyysiä ja Multi-Response Permutation Procedures (MRPP) analyysiä kategoristen muuttujien vaikutuksen erotteluun. Otoksen riittävyyden analysointiin käytettiin rarefaction käyrää ja lajirunsauden arviointiin jackknife estimaattoria. Kartoituksessa havaittiin 135 puu- ja pensaslajia. Vain muutamat peltometsäviljelyyn liittyvät lajit olivat dominoivia. Lajirunsaus oli suurinta metsähabitaatin vesayhteisöissä. NMS osoitti yleisesti alhaista lineaarista korrelaatiota lajikoostumuksen vaihtelun ja ympäristömuuttujien välillä. Eniten lajikoostumuksen vaihtelua selitti auringon säteily. Selkeimmin ordinaatiossa erottuivat toisistaan kaakaopellon ja metsän kasviyhteisöt. Taimien ja vesojen lajikoostumuksen kartoituksen tulokset olivat vain osittain yhteneväiset viljelijöiden kaakaopelloillaan havaitseman puulajikoostumuksen kanssa. Lisätutkimusta tarvitaan tutkimalla taimiyhteisön koostumusta usein toistuvilla kartoituksilla yhteisöjen luontaisen vaihtelevuuden ja suuren taimikuolleisuuden vuoksi.