青藏高原东部混农季节性放牧及其对高山林线格局的影响

混农季节性放牧（agropastoral transhumance）通过作物种植和畜牧生产相结合的方式对不同海拔高度带上的资源进行相互补充利用，在亚洲兴都库什地区、青藏高原、横断山、东部及南部非洲、南美安第斯地区等具有悠久的历史。这种传统的生计系统几千年以来一直是居住在该地区的人类社会和自然生态系统相互作用的主要形式之一。这种传统的资源利用方式与山地自然植被以及特殊的山地人类文化和社会特征具有密切的协同演变关系。认识和理解这一关系，是山地生态学和人类学的核心科学问题之一。近年来，山地生态系统的多重功能性及动态演变对山区社会经济可持续发展的重要意义受到人们的不断关注。本文通过对云南省德钦县的12个自然村的混农季节性放牧以及对云南德钦、四川壤塘等山地植被格局特别是高海拔地带植被格局的的详细调查，探讨青藏高原东缘地区混农季节性放牧的主要特征、系统构成及相互关系，及其在全球变化、经济全球化和市场化及现代化过程中的变化趋势，分析混农季节性放牧与高山林线格局及生态系统的互动关系，旨在探讨山地地区人类活动与自然生态系统之间的互动关系，从而为山区社会经济可持续发展、环境建设和生物多样性保护等国家战略提供理论依据。 调查结果表明，混农季节性放牧是一种适应青藏高原东部高山峡谷地区环境因子及自然资源呈明显的垂直分布、资源数量稀少而时空分布异质性极高的生存环境的一种传统经济形式。这种传统的畜牧业的主要生产目的仍然是提供当地基本生存所需的产品，饲养牲口的种类和数量取决于农户的当地需求并且受资源的限制，因而维持在比较低的水平的。分布在不同海拔高度的放牧资源在一年中被牲口利用的时间也不同，互为补充，共同构成混农季节性放牧的资源基础。根据各社区永久居住点的位置和该村的土地资源特别是牧草地资源的分布范围，牲口迁移的距离和格局有较大的差异。。天然牧场仍然是最主要的畜牧业生产资源。混农季节性放牧中的农业系统和牧业系统互为补充，共同构成调查地区完整的的生计系统，农耕活动为放牧活动提供精饲料如粮食等和冬季饲料如秸秆， 其数量往往成为家庭畜牧业生产规模的主要决定因子之一。 通过对牲口数量和结构、牲口的时空迁移格局、牧业活动在整个经济活动中的相对重要性以及牧业活动和作物种植的关系方面的研究分析，混农季节性放牧在近几十年发生了深刻的变化。主要表现在牲口数量总体下降，牲口组成发生变化，牲口移动性降低、牧业活动的经济重要性下降以及牧业活动和种植活动之间的相互依存度降低等。上述变化的根本驱动力是发生在当地、地区及全球尺度上的环境、政治、社会经济、技术和文化等的变化，从而造成当地群众畜牧生产目标、土地利用和劳动力的分布等发生了变化。当地生计系统发生的改变可能会带来对方面而深刻的政治、社会经济、文化和生态影响。 混农季节性放牧这种古老的传统生计策略面临着许多挑战，如冬季饲料短缺、草场退化、缺乏市场竞争力、经济重要性降低、对年轻人缺乏吸引力、国家缺乏专门的政策指导等。与此同时，经济全球化、市场经济、新技术的应用、替代生计机会的增加、国家对于山地生态系统的作用的重新定位等也为传统生计系统转型、实现社会与生态共赢创造了机遇。 混农季节性放牧活动对亚高山及树线交错带生态系统系统的互动方式主要体现在以下几个方面：（1）牲口啃食、践踏等影响森林群落更新，改变森林群落的组成和结构，从而影响森林群落的演替进程和植被格局。林线边缘是搭建夏棚的首选地点，因此林线及树线交错地带就成了牲口活动的主要场所之一；（2）利用火烧开辟、维持和改良高山牧场； 3）在亚高山火灾迹地的放牧活动能够阻止火烧迹地的顺向演替； 4）牧民在林线附近获取建材和薪材等活动影响高山林线附近森林的结构和功能。 在调查区域，梅里雪山、白马雪山、甲午雪山的林线海拔高度在4200-4300m之间； 四川雅江、理塘一线，林线位置多在4300-4400m；四川壤塘二林场一带的林线主体在4100-4200m，在个别地区达到4300m； 在贡嘎山的南坡和东坡一带，林线位置在3600-3700m；而在四川松潘一带，林线位置主体在3700-3800米左右。树线高度的分布趋势和林线一致。混农季节性放牧及其有关人类利用活动使研究地区很多地方高山林线降低、树线交错带宽变窄或消失。在研究地区，总体情况是，阳坡和半阳坡（南坡、西南坡等）的林线和树线比阴坡和半阴坡（北坡、东北坡等）低，变化幅度达20-200m。这种差异主要是为了开辟牧场而人为清除了南向坡自然林线及其以上的植被从而使林线位置下降所致。在南坡自然林线保留得比较好的地方，林线和树线依然可以达到甚至超过北坡林线和树线的高度。放牧活动抑制了高山林线带火烧迹地的天然更新，从而使林线位置保持在目前的位置。 放牧活动对高山林线带森林群落更新的影响是显著的。自然林线内的乔木个体密度特别是新生苗和幼苗的密度大大高于非自然林线。没有放牧的自然林线及树线交错带内的I级个体（新生苗）密度达到725-2917株/公顷，而与之相对的处理样地内I级个体的密度只有0-228株/公顷；II级个体（高度10-50cm）也表现出类似的趋势，在没有放牧的自然林线及树线交错带样方内，其密度达到550-5208株/，而在放牧处理样方内只有14-321株/公顷。在非自然林线带样地内，在有正常放牧的样地内，完全缺乏I级个体。 从相对比例来看，没有放牧的样方内的I、II级个体在全部个体中所占的比例显著高于有放牧活动的样方。放牧使林线交错带的乔木幼苗数量显著减少，从而影响林线及树线交错带森林群落的天然更新过程。林线和树线交错带的灌木对乔木幼苗具有重要的保护作用，能够为树线树种如冷杉等幼苗的定居体提供有利的微气候环境，同时保护苗免受牲口的啃食和践踏。火烧以后接着进行放牧能够100%地抑制高山林线带的幼苗更新。 高山牧场放牧强度降低、使用时间缩短而低海拔地带放牧强度增加是研究地区混农季节性放牧系统的一个显著变化。这种变化也必然会引起各海拔带上的生态系统的变化。放牧强度的降低、生产性用火的停止将导致原来通过人工火烧而降低并通过进一步的火烧和放牧活动来维持的林线及其以上地带的灌木盖度和高度的增加，从而为林线森林群落的扩张创造条件。 青藏高原东部高山峡谷地区是我国重要的山地生态系统，在我国的生物多样性保护、生态环境建设、社会经济可持续发展战略中具有举足轻重的作用。正确认识人类特别是当地传统的生计系统与生态环境系统的互动关系是实现上述战略目标的前提。决策者必须以综合、系统的的视角协调促进社会经济可持续发展、保护生物及文化多样性和维持人、牲口和生态系统之间的平衡的多重目标。 Agropastoral transhumance, which makes a complementary exploitation of the natural resources at different altitudinal belts through a combination of migratory animal husbandry and crop cultivation, has a long history in Hindu-Kush Himalaya, Tibet Plateau, Hengduan Ranges, eastern and southern Africa and the Andes region of south America.For millennia, this traditional livelihood strategy has been one of the main forms of interaction between human societies inhabiting in these regions and their natural ecocystems. A close co-evolutionary relationship has been developed between this indigenous resources management systems and the mountain vegetation systems on the one hand and a unique set of cultural values and social features on the other. Understanding this relationship has been one of the core scientific issues in mountain ecology and anthropology. In recent years, the importance of the multiple functions of the mountain ecosystems and their dynamic changes in the sustainable socio-economic development of the mountain regions has gained increasing attention. This paper, which is based on a detailed study on the agropastoral practices of the 12 natural villages in Deqin County of Yunnan, and the mountainnn vegetation patterns in Deqin of Yunnan and Rangtang County of Sichuan, intends to reveal the major characteristics, system composition and the inter-relations of the subsystems of the agropastoral transhumance in Eastern Tibetan Plateau as well as the trends of changes of the system within the context of global changes, economic globalization and modernity process of China and analyze the relations between agropastoral transhumance and alpine ecosystem, ao as to understand the interactions between human activities and natural ecosystems of the mountains and provide theoretical basis for the national strategies in eocioeconomic development, environmental reconstruction and biodiversity conservation in the mountain regions. Results of the survey indicate that agropastoral transhumance in the investigated area is a traditional economic form that is highly adapted to the eastern Tibet Plateau where the topography features high peaks and deep gorges and where the highly variable environmental parameters and scanty natural resources exhibit a distinct vertical spectrum of distribution and great temporal and spatial heterogeneity. The main objective of pastoral management is still aimed at the production of basic goods and services of local people and thus the type and size of animals raised for each household mainly depend on local needs and are limited by the availability of natural resources. The scale of production is relatively low. Pastoral resources at different altidudinal belts are complementarily used at different seasons of a year and thus form the resources basis for agropastoral production of the study area. Migration distances and patterns vary with the location of the permanent settlements, the elevational distribution range of the resources of the villages concerned. Natural pastures (rangelands) are the main fodder resources and sumplement feedings only account for less than 5% of the total fodder consumption. Crop cultivation and pastoral activities support each other to form a complete livelihood system. The ability of the farmig lands (crop cultivation) to provide the pastoral activities with concentrates and sumplements often becomes a main factor limiting the scale of livestock production at household level. Agropastoral transhumance is experiencing drastic changes in recent decades as is reflected in the size and composition of animals, the seasonal migration pattern, the relative importance of pastoralism in the household economy and the interplays of agricultural and pastoral elements of the system. In general, there is a decline in animal population and mobility, a shift in animal composition to meet new needs arising from changed macro-economic situation, a decrease in the relative importance in the household economy and an increasing decoupling of agro&pastoral relations. The fundamental divers of these changes can be traced to environmental, social, economic, technological and cultural changes from local to global levels and such changes have further caused local changes in livestock management objectives, land use and distribution of labor forces. Changes in local livelihood systems could have profound political, socioeconomic, cultural and ecological conseuquences. Agropastoral transhumance, as an age-old traditional livelihood strategy, is facing multifacet challenges, such as winter fodder shortage, rangeland degradation, lack of market competitiveness, decrease in economic importance, lack of appreciation among the young generation and adequate policies from the government. At the same time, economic globalization, market economy, intrdoctution of new technologies, increase of alternative income generating opportunities and the national re-oreitation of policies on mountain ecosystems have all brought about new opportunities for the transformation of the traditional livelihood system and the synchronized development of local society and the environment. Agropastoral transhumance interacts with the ecosystems at the timberline and treeline ecotone mainly through the following aspects: 1)Animal browsing and stamping affect the regeneration process of the forest communities and alters the composition and structure of the forest which in turn affect the succession process and vegetation pattern of the forest communities. Forest edges are the priority locations for summer houses and therefore the timeline and treeline area becomes the major venues of aninal activities; （2）herders create, maintain and improve pastures through burning that remove the forest communities at the timeline and treeline ecotone; 3）immediate grazing on the fire sites can significantly prevent the fire sites from perogressive succession; and 4）herders harvesting of construction timber and firewoods affects the structure and functions of the forest communities at the timberline and treeline zone. Timberline position in the survey region shows geographical variations. It is around 4200-4300m in Meilixueshan, Baimaxueshan and Jiawuxueshan in Northwest of Yunnan and rises to 4300-4400m in Yajiang County and Litang County of Sichuan. In Rangtang of Sichuan, it is between 4100-4200m, though reaching 4300m in localized sites. In the southern and eastern slopes of Gongga Mountain, the timberline is only between 3600m and 3700m and in Songpan County at the upper reach of the Minjiang River the timberline is around 3700-3800m.Treeline pattern follows similar trend. In many places, agropastoral transhumance and related human activities have lowered the timberline and treeline and narrowed or removed the treeline ecotone. In the area of survey, generally speaking, timberlines and treelines are lower on the southern slopes than on the northern slopes, with a difference between 20 and 200m. This is mainly because that the use of fires to crerate pastures has removed the forest vegetation at the previous timberline and above. In fact, in many places, well-preserved forests on the south slopes have even high timberline position that the corresponding northern slopes. At subalpine zone, grazing activities could have prohibited the natural regeneration of many forest fire sites and maintained the forest position at the present level. Grazing has a significant impact on the regernation process of forest communities at the timberline zone. Natural timberline and treeline ecotone has much higher density of treeline species individuals especially the emergents and seedlings than the timberlines that are maintained by human activities. In natural timberline and treelien ecotone without grazing interference, the density of the I Class seedlings (less than 10cm in height) ranges 725-2917 /hm2; while that in the treatment plots (with grazing disturbance) is only 0-228//hm2；II Class seedlings (10-50cm）exhibit similar density trends, reaching 550-5208//hm2 in natural timberline without grazing but only 14-321//hm2 in the plots with grazing treatment. In the man-created timberlines, there is no I Class seedling at all in plots with normal grazing activities. In relative terms, in plots without grazing activities, the propotion of I Class and II Class seedlings is much higher than that in plots with grazing. Grazing activities have significantly reduced the number of seedlings in the timberline ane treeline ecotone, and thus affect the natural regeneration process of the forests. Shrubs at the timberline and treeline ecotone can effectively protect the seedlings from severe climate and animal tramping, thus increasing the survival rate of the seedlings. Grazing following fires can completely inhibit forest regeneration process at timberline. Changes in agropastoral transhumance will have great impact on the timberline and treeline pattern of the studied area. The decrease in grazing intensity on alpine pastrues and the cessation of the use of fires will result an increase in the cover and height of shrubs above the present human-maintained treeline, which will create further condition for the expansion of timberline forest communities. Eastern Tibet Plateau harbors some most important mountain ecosystems of China that are of vital importance to the country’s strategy in biodiversity conservation, environmental construction and sustainable sociaoeconomic development. A proper knowledge of the interactions between traditional livelihood systems and the ecosystems in the region is a precondition to the realization of the above strategic goals. Therefore, the decision-makers must have a holistic and systemic perspective so as to integrate the multiple objectives of promoting sustainable socioeconomic development, conserving biological and cultural diversity and maintaining the balances among people, animal population and the ecosystems.

岷江上游高山林线附近优势树种土壤种子库和幼苗更新特征的研究

岷江上游地区高山/亚高山植被分布的坡向性分异显著，阴阳坡高山林线不仅物种组成差异明显，并且分布海拔呈现出阴坡高阳坡低的格局．阳坡林线树种主要是圆柏属乔木，林线类型多为渐变型，海拔高度大约在3 400m~3 800m；阴坡林线树种主要是冷杉，林线类型多为骤变型，海拔高度约在3 800m~4 400m．本研究采用土壤种子库物理筛选、室内萌发实验及野外群落调查等方法，对岷江上游地区阴坡岷江冷杉和阳坡祁连圆柏两类林线树种不同海拔梯度上土壤种子库以及幼苗库特征进行了调查，从土壤种子库和幼苗更新特征的角度对林线乔木树种种群更新特征进行了分析，进而对该地区高山林线在阴阳坡分布差异的原因进行了探讨，结果显示： 1．土壤种子库 阴坡：阴坡高山林线附近岷江冷杉土壤种子的平均密度大约为50.96粒/m2，其中树线以上10m处土壤种子密度为1.00粒/m2，树线处大约19.33粒/m2，林线交错带内土壤种子密度最高为136.83粒/m2，郁闭林内种子密度小于林线交错带，只有30.50粒/m2，种子平均空壳率为52％，霉变率达34%，完好种子只有6%．土壤种子库垂直分布特征为地被物层含种子比重最大，大约在67.50%左右；其次为0~2cm层，约18.84%左右；2~5cm层所占种子比例最小，约13.66%左右．霉变种子数量与土壤深度呈负相关． 阳坡：阳坡祁连圆柏土壤种子的平均密度为60.16粒/m2．树线以上10m处密度为1.92粒/m2，树线位置大约108.16粒/m2，林线交错带内平均为75.80粒/m2，郁闭林内种子密度小于林线交错带，只有20.00粒/m2．种子平均空壳率为36％，完好种子占49%，霉变率较低，大约为10%．阴阳坡林线树种土壤种子库垂直分布特征为：地被物层含种子最多，其次为0~4cm层，4~10cm层所占种子比例最小，霉变种子数量与土壤深度也呈负相关． 2． 幼苗库调查 阳坡：在树线以上区域没有发现幼苗，林线交错带内幼苗密度平均达3 250株/hm2，郁闭林内仅2 750株/ hm2．整个样地内1～2a幼苗很少甚至没有出现，3～10a的幼苗相对较多．空间分布上，祁连圆柏幼苗在林线交错带内接近随机分布，郁闭林内则介于随机分布和均匀分布之间． 阴坡：在树线以上幼苗密度为1 250株/ hm2，全部为1~2a幼苗，林线交错带内幼苗密度平均达7 000株/ hm2，郁闭林内达6 250株/ hm2．林线附近岷江冷杉幼苗丰富度以及幼苗的出现频率明显高于祁连圆柏，年龄结构也较祁连圆柏完整．岷江冷杉幼苗空间分布除了树线处幼苗的分布为随机分布，其他海拔则为集群分布． 3．从不同土壤深度的种子总量和幼苗数量的相关性检验发现，当年生幼苗数量跟表层种子总量相关性极显著, 但是两年生幼苗的数量与底层种子数量相关性显著．土壤种子在土壤中的垂直分布格局从一定程度上可以反映种子库的年际特征．岷江冷杉土壤种子库较丰富，种子散布后的存活力随着时间的变化逐渐下降，属于季节性瞬时种子库；祁连圆柏土壤种子散布格局为集群型分布，成熟种子大部分散布在母株冠幅内，属于永久性土壤种子库． 4．在阴坡林线交错带及以上区域还存在较为丰富的乔木土壤种子，并且在树线以上区域还发现了少量的岷江冷杉幼苗．从样地乔木的年龄结构发现，在林线交错带内上部到树线位置主要以幼龄林为主，且年龄结构完整，基本符合入侵性林线特征；阳坡林线交错带内幼苗出现频率很低，树线以上区域虽然存在种子库，但是没有幼苗出现，在林线交错带内乔木径级差距很大，年龄结构异常不完整，这种特征的林线将会面临两个可能结果：一种是维持现有状态，保持平衡；另外一种就是退化，但阳坡林线的实际动态趋势还有待长期定点研究． Treelines on the upper region of Minjiang River differ between the north aspect and the south aspect in their appearances, altitudes and tree species. On the north aspect, trees of Abies form a sharp and abrupt treeline ranging from 3800m to 4400m, while on the south the treeline is generally lower(3 400~3 800m), more open and gradual and mostly composed of Sabina. In this study, we examined the altitudinal gradients of soil seed banks and seedling recruitments at the treeline ecotones of a N-aspect and a S-aspect by using soil sieving, germination experiment and field investigations, analyzed the characteristics of population regeneration of tree species at the transitional zone and presented a analysis of the causes to the aspect-related difference in treeline patterns in the study area. Major results of our study include: 1． Soil seed bank N-aspect: Of the 50 plots investigated, the average density of soil seeds is 50.96/m2, in which well-formed seeds account for 6%, empty seeds 52%, parasitized seeds34%, and seeds damaged by animals 8%. The size of soil seed bank varies along altitude, being 1.00 seeds /m2 at the 10m above the treeline and ca.19.33 seeds/m2 at the upper limit of treeline. The highest density (136.83 seeds/m2) occurs at the treeline ecotone. By contrast, the density of soil seed for the closed forest is only 30.50 seeds/m2. In terms of vertical strata, 67.50% of the total seeds are at the surface layer, 18.84% at the middle layer (0~2cm) and 13.66% at deeper layer (2~5cm). The number of parasitized seeds is negatively correlated to soil depth. S-aspect: Of the 50 plots investigated, the average density of soil seeds is 60.16 seeds/m2, and the well-formed seeds account for 49%, empty seeds 36%, parasitized seeds10%, and seeds damaged by animals 1%. The size of soil seed bank varies along altitude, with 1.92 seeds/m2 recorded at the10m above the treeline，108.16 seeds/m2 at the upper limit of treeline, and 75.80 seeds/m2 at the treeline ecotone, while that for the closed forest is 20.00 seeds/m2. The number of seeds decreases with the depth of soil. As is on the N-aspect, the size of soil bank, from large to small, follows the order of the surface layer, the middle layer (0~4cm) and the bottom layer (4~10cm). The number of parasitized seeds is also negatively correlated to the depth of the soil. 2． Seedling bank N-aspect: A mean maximum seedling abundance of 31 000 seedlings/hm2 was recorded near alpine treeline at growing season. The density of seedlings is 1 250 seedlings/ha (all being 1 or 2 years old) at the alpine meadow 10m away above treeline, 7 000 seedlings/ha at treeline ecotone and 6 250 seedlings/ha for closed forest．The spatial distribution of Abies faxoniana seedlings is random at the upper limit of the treeline but clumped at other altitudes． S-aspect: No seedlings were found at the alpine meadow 10m away from the treeline. The density of seedlings was 3 250 seedlings/ha at treeline ecotone and 2 750 seedlings/ha for the closed forest．Hardly any 1 year current and 2 year-old seedlings appeared at the plots. The spatial distribution of Sabina przewalskii seedlings is random at treeline ecotone and between “random” and “even” forest closed forest． 3．Correlation tests of seedling population and seed bank at different soil layers indicated that the emergents were strongly correlated to seed bank at surface layer while the number of two-year seedlings was significantly correlated to the seed bank at the bottom of soil layer, indicating that germination mainly occurs at the soil surface while the middle or bottom layer was the reserve for non-germination or dead seeds. It can thus be postulated that Abies faxoniana soil seed bank is of seasonal transient type. By contrast, the soil seed bank of Sabina przewalskii is of persistent type and the soil seeds and seedlings of this species occurred more frequently near the islands of adult trees. 4．A good many soil seeds of both tree species were found near the treeline ecotone and above at N- and S-aspects. A few young seedlings were found above the Abies treeline. Investigation of five altitudinal transects respectively on N- and S-aspects indicated that Abies faxoniana has a more complete age structure than the stands of Sabina przewalskii. The age of firs decreased from closed forest to the upper limit of treeline, which suggests that the Abies treeline is advancing to higher altitude. While on the south aspect, only few Sabina przewalskii soil seeds and nearly no seedlings were found above the treeline ecotone. The stands exhibit extremely great difference in diameter classes with significantly incomplete age structure. This would lead to two possible results for the treelines: maintaining an equilibrium state at the current position or degenerating. But more studies should be carried out at longer time scales or larger spatial scales to understand whether the Sabina treeline is degenerating.

城市森林研究进展

This paper gives definitions of urban forest and describes the research contents about this comprehensive subject.It provides an overview of the past and current research on urban forest from three aspects:the analysis about the structure of urban forest,the ecological values,and the planning and management of urban forest.This paper also holds a discussion about the development on this important subject.It includes urban forest and hydrology,urban forest and global climate change,analysis of urban rural ecotone interface,and the application of modern information technology in urban forest.

Sediment accumulation rates in subarctic lakes: insights into age-depth modeling from 22 dated lake records from the Northwest Territories, Canada

Age-depth modeling using Bayesian statistics requires well-informed prior information about the behavior of sediment accumulation. Here we present average sediment accumulation rates (represented as deposition times, DT, in yr/cm) for lakes in an Arctic setting, and we examine the variability across space (intra- and inter-lake) and time (late Holocene). The dataset includes over 100 radiocarbon dates, primarily on bulk sediment, from 22 sediment cores obtained from 18 lakes spanning the boreal to tundra ecotone gradients in subarctic Canada. There are four to twenty-five radiocarbon dates per core, depending on the length and character of the sediment records. Deposition times were calculated at 100-year intervals from age-depth models constructed using the ‘classical’ age-depth modeling software Clam. Lakes in boreal settings have the most rapid accumulation (mean DT 20 ± 10 years), whereas lakes in tundra settings accumulate at moderate (mean DT 70 ± 10 years) to very slow rates, (>100 yr/cm). Many of the age-depth models demonstrate fluctuations in accumulation that coincide with lake evolution and post-glacial climate change. Ten of our sediment cores yielded sediments as old as c. 9,000 cal BP (BP = years before AD 1950). From between c. 9,000 cal BP and c. 6,000 cal BP, sediment accumulation was relatively rapid (DT of 20 to 60 yr/cm). Accumulation slowed between c. 5,500 and c. 4,000 cal BP as vegetation expanded northward in response to warming. A short period of rapid accumulation occurred near 1,200 cal BP at three lakes. Our research will help inform priors in Bayesian age modeling.

Ecological assessment of the red deer population in the Lousã Mountain

Durante o último século, as populações de cervídeos têm aumentado substancialmente um pouco por toda a Europa. O veado Cervus elaphus não foi exceção, apresentando atualmente uma ampla distribuição geográfica. Após a quase extinção de todas as populações selvagens desta espécie em Portugal, o número de efetivos de veado e a área de distribuição da espécie têm aumentado significativamente nas últimas décadas. Esta proliferação deveu-se fundamentalmente aos processos de reintrodução implementados em algumas zonas do país, como foi o caso da Serra da Lousã. Dez anos após a reintrodução, a expansão geográfica e demográfica é já uma realidade e a espécie assume um papel relevante tanto do ponto de vista cinegético como turístico. Com o aumento das populações de ungulados, surge a necessidade de aumentar o conhecimento existente sobre estas espécies, particularmente ao nível das estimativas populacionais, do uso e seleção de habitat, do comportamento e da fisiologia das populações. Neste sentido, um dos objetivos foi comparar quatro métodos de contagem de excrementos em termos de estimativa populacional, aplicabilidade e eficiência. Face aos resultados obtidos, o método de transectos lineares com distance sampling revelou-se o mais eficiente, providenciando uma boa precisão num menor tempo. Relativamente ao uso e seleção do habitat, recorrendo a transectos de contagem de excrementos e a observações diretas, verificou-se que o veado seleciona positivamente habitats que lhe proporcionam simultaneamente alimento e refúgio, como é o caso das áreas de ecótono. A preferência por áreas de ecótono evidencia um comportamento adaptativo de maximização de energia, no qual os animais optam por procurar refúgio na proximidade das áreas de alimentação de forma a minimizarem os dispêndios energéticos. Em termos de dinâmica populacional, verificou-se uma relação entre a densidade de veado e o tamanho dos seus grupos, bem como o efeito nos mesmos do coberto vegetal. Contudo, dado o seu alto dimorfismo sexual em termos de tamanho corporal, as preferências de habitat podem também ser em parte responsáveis pela segregação sexual fora da época de reprodução. Face aos resultados obtidos através do método de observação direta de animais, a segregação sexual surge como consequência da interação entre fatores sociais e de habitat, que resultam de diferentes estratégias reprodutivas por parte de ambos os sexos. As diferentes estratégias reprodutivas são também notórias em termos de condição física e imunológica, com os machos a aumentarem a sua condição durante as épocas de primavera e verão de forma a melhorarem a sua performance durante o cio, e as fêmeas a viverem grande parte do ano no limiar da condição física devido ao seu investimento na sobrevivência da sua descendência. Globalmente, o veado apresenta uma boa adaptação à Serra da Lousã e representa um importante recurso natural para esta região. Contudo, para que a proliferação desta população selvagem continue, é necessária a implementação de medidas de gestão adequadas a este ecossistema mediterrâneo.

Mapping multi-species habitat use for marine conservation planning

Tese de Doutoramento, Ciências do Mar (Biologia Marinha)

Inuit ethnobotany and ethnoecology in Nunavik and Nunatsiavut, northeastern Canada

Les habitats uniques de l'écotone forêt boréale-subarctique dans le nord du Canada subissent les contrecoups du changement climatique. Combinés aux effets de la mondialisation, les changements environnementaux touchent les Inuits de cette région et imposent des contraintes importantes sur leur mode de vie traditionnel, ce qui a des répercussions sur leur langue et les savoirs qui l'accompagnent. Cette étude compare deux aspects de l’ethnobiologie inuite : a) les noms et les utilisations des plantes par les Inuits de Nain, Nunatsiavut, suivis par une comparaison des utilisations avec la communauté inuite de Kangiqsualujjuaq, Nunavik, et b) une analyse des types de lieux ou d’habitats que les Inuits reconnaissent et nomment. Des interviews semi-dirigés ont été menés à Nain, Nunatsiavut et à Kangiqsualujjuaq, au Nunavik. Les plantes mentionnées sont utilisées comme aliment, thé, médecine, combustible, construction, nettoyage, et autres utilisations. Les deux communautés ont utilisé un nombre égal de plantes, avec des proportions équivalentes de taxons vasculaires/invasculaires, de formes de croissance (habitus), et d’espèces par catégorie d'utilisation. Les éléments du paysage les plus fréquemment rapportés sont d’ordre topographique, hydrologique ou écologique. L’intégration des concepts inuits, quant aux plantes et au paysage, à ceux de la science occidentale peut améliorer notre compréhension de l'écologie subarctique, aider à impliquer les acteurs locaux dans les décisions sur le développement de leur territoire et, conséquemment, modifier l'aménagement du territoire ainsi que les initiatives de conservation de la biodiversité. Ces concepts ont également des répercussions sur les stratégies d'adaptation face aux changements climatiques.

Mangrove plant Ceriops tagal as a potential source of anti White Spot Syndrome Virus preparations for Penaeus monodon

White spot syndrome virus (WSSV) is the deadliest virus among crustaceans ever discovered having several unique and novel features. Recent developments in genomics and proteomics could elucidate the molecular process involved in the WSSV infection and the host pathogen interaction to some extent. Until now no fool proof treatment or prophylactic measure has been made available to control WSSV out breaks in culture system. Even though there are technologies like application of immunostimulants, vaccines, RNAi and several antiviral natural products none of them has been taken to the level of clinical trials. However, there are several management options such as application of bioremediation technologies to maintain the required environmental quality, maintenance of zero water exchange systems coupled with application of probiotics and vaccines which on adoption shall pave way for successful crops amidst the rapid spread of the virus. In this context the present work was undertaken to develop a drug from mangrove plants for protecting shrimp from WSSV.Mangroves belong to those ecosystems that are presently under the threat of destruction, diversion and blatant attack in the name of so called ‘developmental activities’. Mangrove plants have unique ecological features as it serves as an ecotone between marine and terrestrial ecosystem and hence possess diversity of metabolites with diverse activities. This prompted them being used as remedial measures for several ailments for ages. Among the mangrove plants Ceriops tagal, belonging to the family Rhizophororaceae was in attention for many years for isolating new metabolites such as triterpenes, phenolic compounds, etc. Even though there were attempts to study various plant extracts to develop anti-viral preparations their activity against WSSV was not investigated as yet.

Einfluß der Gewässerversauerung auf Hyporheos und Bryorheos: Untersuchungen an zwei Waldbächen im Westharz

Im Rahmen der Fallstudie Harz sollte an der Schnittstelle zwischen Grundlagenforschung und angewandter Forschung ein Beitrag zur Klärung der Frage geleistet werden, inwieweit zwei Zuläufe der Sösetalsperre im Westharz versauert bzw. versauerungsgefährdet sind; aus diesem Stausee wird Trinkwasser für mehrere Gemeinden in Norddeutschland gewonnen. Die Belastung des fast vollständig bewaldeten Einzugsgebiets der Sösetalsperre mit luftbürtigen Schadstoffen (Saurer Regen) zählte zu den höchsten in Mitteleuropa. An jeweils drei Untersuchungsstellen der beiden Bäche Alte Riefensbeek (R1 bis R3) und Große Söse (S1 bis S3) wurden zwischen März 1987 und November 1988 Proben aus Moospolstern und dem hyporheischen Interstitial entnommen und physikalisch, chemisch und biologisch untersucht. Ergänzend wurden Wasserproben zwischen März 1986 und Oktober 1991 sowie vom April 1998 ebenso wie qualitative Fänge von Makroinvertebraten zwischen November 1986 und Juli 1990 sowie vom April 1998 ausgewertet. Die Analyse der tierischen Besiedlung der Moos- und Interstitialproben beschränkte sich auf die taxonomischen Gruppen Turbellaria (Strudelwürmer), Mollusca (Weichtiere), Amphipoda (Flohkrebse), Ephemeroptera (Eintagsfliegen), Plecoptera (Steinfliegen), Heteroptera (Wanzen), Megaloptera (Schlammfliegen), Coleoptera (Käfer), Trichoptera (Köcherfliegen) und Diptera (Zweiflügler). Der Grundsatz, daß normalverteilte und nicht normalverteilte Daten statistisch unterschiedlich behandelt werden müssen, wurde konsequent angewandt. Am Beispiel der Choriotopstruktur wurde gezeigt, daß die Auswahl des Analyseverfahrens das Ergebnis der ökologischen Interpretation multivariater statistischer Auswertung beeinflußt. Die Daten der Korngrößen-Verteilung wurden vergleichend einer univariaten und einer multivariaten statistischen Analyse unterworfen. Mit dem univariaten Verfahren wurden die Gradienten der ökologisch relevanten Korngrößen-Parameter eher erkannt als mit dem multivariaten Verfahren. Die Auswirkungen von Gewässerversauerung sowie anderer Umweltfaktoren (insgesamt 42 Faktoren) auf die Lebensgemeinschaften wurden anhand der Parameter Artenzahl, Besiedlungsdichte, Körpergröße und Biomasse untersucht. Abundanz, Biomasse und Körpergröße sowie die Umweltfaktoren wurden auf einem horizontalen Gradienten, d.h. im Längslauf der Bäche, und auf einem vertikalen Gradienten, d.h. fließende Welle / Bryorheon / Benthon versus Hyporheon, untersucht. Es wurde ein terminologisches System für die Kompartimente in der Fließgewässer-Aue vorgeschlagen, das in sich einheitlich ist. Es wurde ein neuer Moos-Vitalitätsindex für die Moospolster vorgestellt. Es wurden Bestimmungsschlüssel für die Larven der Chloroperlidae (Steinfliegen-Familie) und der Empididae (Tanzfliegen) in den beiden Harzbächen entwickelt. Die untersuchten Bachstrecken waren frei von Abwasserbelastung. An zwei Stellen wurde Wasser für einen Forellenteich ausgeleitet. Abgesehen von zwei meterhohen Abstürzen in der Großen Söse waren wasserbauliche Veränderungen ohne große Bedeutung. Das Abfluß-Regime war insofern nicht mehr natürlich, als beide Bäche in das System der bergbaulichen Bewässerungsgräben des Oberharzes eingebunden sind. Die Söse hatte ein F-nivopluviales Abfluß-Regime, der abflußreichste Doppelmonat war der März / April, die Unregelmäßigkeit des Abfluß-Regimes war sehr hoch, die Vorhersagbarkeit sehr niedrig, die monatlichen Abfluß-Maxima wiesen eine sehr geringe Konstanz auf. Der Zeitraum der biologischen Probenahme wurde von überdurchschnittlich vielen Tagen mit mäßig erhöhten Abflüssen geprägt, sehr große Hochwasser-Wellen fehlten aber. Die Abfluß-Dynamik wurde statistisch beschrieben. Das hydraulische Regime wurde anhand der Meßgrößen Fließgeschwindigkeit, Fließkraft und FROUDE-Zahl dargestellt. Der Zusammenhang zwischen Abfluß und Fließgeschwindigkeit auf der einen Seite und der Korngrößen-Verteilung auf der anderen Seite wurde statistisch untersucht, ebenfalls zwischen dem Abfluß und dem Kohlenstoff- und Stickstoff-Gehalt der Feinstpartikel sowie dem Wasserchemismus. In den Phasen ohne Hochwasser hatte das Hyporheal die Funktion einer Senke für Feinstkörner. Das Bachbett der Alten Riefensbeek war stabiler als das der Großen Söse. Insgesamt gesehen war das hyporheische Sediment in den quellnahen Abschnitten grobkörniger und auf den quellfernen Strecken feinkörniger. Der prozentuale Anteil der Feinstkörner im Hyporheal und Benthal nahm aber im Längslauf der Bäche ab. Dies ist ungewöhnlich, konnte aber nicht plausibel mit geologischen und hydrologischen Meßgrößen erklärt werden. Beide Bäche waren sommerkalt. Der Einfluß der Wassertemperatur auf die Larvalentwicklung wurde beispielhaft an den Taxa Baetis spp. und Leuctra gr. inermis untersucht. Es gab eine Tendenz, daß der Kohlenstoff- und Stickstoff-Gehalt der Feinstpartikel vom Benthal in das Hyporheal anstieg. Dies war ein weiterer Hinweis darauf, daß das Hyporheal die Funktion einer Senke und Vorratskammer für Nährstoffe hat. Der Zusammenhang zwischen partikulärer und gelöster Kohlenstoff-Fraktion wurde diskutiert. Im Hyporheon war die Nitrifikation nicht stärker als in der fließenden Welle. Es gab Hinweise, daß die sauren pH-Werte in der Großen Söse die Nitrifikation hemmten. Die Valenzen der Moos- und Tier-Taxa bezüglich Fließgeschwindigkeit, pH-Wert, Alkalinität sowie der Gehalte von Sauerstoff, Calcium, Magnesium, Kalium und Natrium wurden zusammengestellt. Das hyporheische Sediment war sehr grob und hatte eine hohe Porosität. Der Austausch zwischen fließender Welle und hyporheischem Wasser konnte deshalb sehr schnell erfolgen, es gab keine intergranulare Sprungschicht, die physikalischen und chemischen Tiefengradienten waren in den meisten Fällen gar nicht ausgeprägt oder nur sehr flach. Die Wassertemperatur des Freiwassers unterschied sich nicht signifikant von derjenigen im hyporheischen Wasser. Es gab -- von wenigen Ausnahmen bei pH-Wert, Leitfähigkeit und Sauerstoffgehalt abgesehen -- keine signifikanten Unterschiede zwischen dem Wasserchemismus der fließenden Welle und dem des Hyporheals. Die physikalischen und chemischen Voraussetzungen für die Refugialfunktion des Hyporheons waren deshalb für versauerungsempfindliche Taxa nicht gegeben. In der Tiefenverteilung der untersuchten Tiergruppen im Hyporheal lag das Maximum der Abundanz bzw. Biomasse häufiger in 10 cm als in 30 cm Tiefe. Daraus läßt sich aber keine allgemeine Gesetzmäßigkeit ableiten. Es wurde durchgehend die Definition angewendet, daß die Gewässerversauerung durch den Verlust an Pufferkapazität charakterisiert ist. Saure Gewässer können, müssen aber nicht versauert sein; versauerte Gewässer können, müssen aber nicht saures Wasser haben. Maßstab für das Pufferungsvermögen eines Gewässers ist nicht der pH-Wert, sondern sind die Alkalinität und andere chemische Versauerungsparameter. Der pH-Wert war auch operativ nicht als Indikator für Gewässerversauerung anwendbar. Die chemische Qualität des Bachwassers der Großen Söse entsprach aufgrund der Versauerung nicht den umweltrechtlichen Vorgaben bezüglich der Parameter pH-Wert, Aluminium, Eisen und Mangan, bzgl. Zink galt dies nur an S1. In der Alten Riefensbeek genügte das Hyporheal-Wasser in 30 cm Tiefe an R2 bzgl. des Sauerstoff-Gehalts nicht den umweltrechtlichen Anforderungen. Nur im Freiwasser an R1 genügten die Ammonium-Werte den Vorgaben der EG-Fischgewässer-Richtlinie, der Grenzwert wurde an allen anderen Meßstellen und Entnahmetiefen überschritten. Das BSB-Regime in allen Entnahmetiefen an R2, im Freiwasser an R3 und S1, im Hyporheal an R1 sowie in 30 cm Tiefe an R3 genügte nicht den Anforderungen der Fischgewässer-Richtlinie. Der Grenzwert für Gesamt-Phosphor wurde an S3 überschritten. In der Großen Söse war der Aluminium-Gehalt so hoch, daß anorganisches und organisches Aluminium unterschieden werden konnten. Besonders hohe Gehalte an toxischem anorganischen Aluminium wurden an Tagen mit Spitzen-Abflüssen und Versauerungsschüben gemessen. Erst die Ermittlung verschiedener chemischer Versauerungsparameter zeigte, daß auch die alkalischen Probestellen R2 und R3 mindestens versauerungsempfindlich waren. Die Messung bzw. Berechnung von chemischen Versauerungsparametern sollte deshalb zum Routineprogramm bei der Untersuchung von Gewässerversauerung gehören. Zu Beginn des Untersuchungsprogramms war angenommen worden, daß die mittleren und unteren Abschnitte der Alten Riefensbeek unversauert sind. Dieser Ansatz des Untersuchungsprogramms, einen unversauerten Referenzbach (Alte Riefensbeek) mit einem versauerten Bach (Große Söse) zu vergleichen, mußte nach der Berechnung von chemischen Versauerungsindikatoren sowie der Analyse der Abundanz- und Biomasse-Werte modifiziert werden. Es gab einen Versauerungsgradienten entlang der Probestellen: R1 (unversauert) R2 und R3 (versauerungsempfindlich bis episodisch leicht versauert) S2 und S3 (dauerhaft versauert) S1 (dauerhaft stark versauert). An S1 war das Hydrogencarbonat-Puffersystem vollständig, an S2 und S3 zeitweise ausgefallen. Die Versauerungslage an R2 und R3 war also schlechter als vorausgesehen. Unterschiede im Versauerungsgrad zwischen den Meßstellen waren nicht so sehr in unterschiedlichen Eintragsraten von versauernden Stoffen aus der Luft begründet, sondern in unterschiedlichen Grundgesteinen mit unterschiedlichem Puffervermögen. Der Anteil der verschiedenen sauren Anionen an der Versauerung wurde untersucht, die chemischen Versauerungsmechanismen wurden mit Hilfe von Ionenbilanzen und verschiedenen Versauerungsquotienten analysiert. Die beiden untersuchten Bäche waren von anthropogener Versauerung betroffen. Dabei spielte die Schwefel-Deposition (Sulfat) eine größere Rolle als die Stickstoff-Deposition (Nitrat). Die Probestelle S1 war immer schon in unbekanntem Maß natürlich sauer. Dieser natürlich saure Zustand wurde von der hinzugekommenen anthropogenen Versauerung bei weitem überragt. Die wenigen gewässerökologischen Daten, die im Wassereinzugsgebiet der Söse vor 1986 gewonnen wurden, deuten darauf hin, daß die Versauerung in den 70er und in der ersten Hälfte der 80er Jahre vom Boden und Gestein in die Bäche durchgeschlagen war. Dieser Versauerungsprozeß begann vermutlich vor 1973 in den Quellen auf dem Acker-Bruchberg und bewegte sich im Laufe der Jahre immer weiter talwärts in Richtung Trinkwasser-Talsperre. Der Mangel an (historischen) freilandökologischen Grundlagendaten war nicht nur im Untersuchungsgebiet, sondern ist allgemein in der Versauerungsforschung ein Problem. Wenn sich das Vorkommen von nah verwandten Arten (weitgehend) ausschließt, kann dies an der Versauerung liegen, z.B. war die Alte Riefensbeek ein Gammarus-Bach, die Große Söse ein Niphargus-Bach; dieses muß aber nicht an der Versauerung liegen, z.B. fehlte Habroleptoides confusa im Hyporheos an R3, Habrophlebia lauta hatte dagegen ihr Abundanz- und Biomasse-Maximum an R3. Zugleich lag das Maximum des prozentualen Anteils von Grobsand an R3, eine mögliche Ursache für diese interspezifische Konkurrenz. Die biologische Indikation von Gewässerversauerung mit Hilfe der Säurezustandsklassen funktionierte nicht in den beiden Harzbächen. Es wurde deshalb ein biologischer Versauerungsindex vorgeschlagen; dieser wurde nicht am pH-Wert kalibriert, sondern an der chemischen Versauerungslage, gekennzeichnet durch die Alkalinität und andere chemische Meßgrößen der Versauerung. Dafür wurden aufgrund der qualitativen und quantitativen Daten die häufigeren Taxa in die vier Klassen deutlich versauerungsempfindlich, mäßig versauerungsempfindlich, mäßig versauerungstolerant und deutlich versauerungstolerant eingeteilt. Es reicht nicht aus, die biologischen Folgen von Gewässerversauerung sowie Veränderungen in der Nährstoff-Verfügbarkeit und im sonstigen Wasserchemismus nur anhand der Artenzahl oder des Artenspektrums abzuschätzen. Vielmehr müssen quantitative Methoden wie die Ermittlung der Abundanzen angewandt werden, um anthropogene und natürliche Störungen des Ökosystems zu erfassen. Es wurde eine Strategie für die behördliche Gewässergüteüberwachung von Bachoberläufen vorgeschlagen, die flächendeckend die Versauerungsgefährdung erfassen kann. Die Auswirkungen der zeitlichen Dynamik des Versauerungschemismus wurden am Beispiel des versauerungsempfindlichen Taxons Baetis spp. (Eintagsfliegen) dargestellt. An S2 und S3 kam es zu starken Versauerungsschüben. Baetis konnte sich nicht ganzjährig halten, sondern nur in versauerungsarmen Phasen im Sommer und im Herbst; es gab einen Besiedlungskreislauf aus Ausrottungs- und Wiederbesiedlungsphasen. Die temporäre Population von Baetis an S2 und S3 bestand nur aus ersten Larvenstadien. Die Probestellen wurden auf horizontalen Gradienten der Umweltfaktoren angeordnet. Bei einigen Parametern gab es keinen Gradienten (z.B. Sauerstoff-Gehalt), bei anderen Parametern waren die Meßstellen auf sehr flachen Gradienten angeordnet (z.B. C:N-Quotient der Feinstkörner), bei den restlichen Meßgrößen waren die Gradienten sehr deutlich (z.B. Alkalinität). Bei den Längsgradienten von Abundanz und Biomasse waren alle Möglichkeiten vertreten: Zunahme (z.B. Leuctra pseudosignifera), Abnahme (z.B. Gammarus pulex), Maximum an der mittleren Probestelle (z.B. Leuctra pseudocingulata) und kein signifikanter Trend (z.B. Nemoura spp.). Abundanz und Biomasse zahlreicher taxonomischer Einheiten hatten ihr Maximum im Längslauf an den quellnächsten Probestellen R1 und S1, z.B. Protonemura spp. und Plectrocnemia spp. Die Lebensgemeinschaften an R1 und S1 waren allerdings völlig unterschiedlich zusammengesetzt. Die häufig vertretene Annahme, versauerte Gewässer seien biologisch tot, ist falsch. Unter Anwendung des 3. biozönotischen Grundprinzips wurde das Maximum von Abundanz und Biomasse in den quellnahen Abschnitten mit dem eustatistischen (stabilen) Regime von Wassertemperatur, Abfluß und Protonen-Gehalt, in der Alten Riefensbeek auch von Alkalinität und ALMER-Relation erklärt. Aufgrund der natürlichen und anthropogenen Störungen war im Längslauf der untersuchten Bäche keine natürliche biozönotische Gliederung des Artenbestands erkennbar. Die Korrelationsberechnungen zwischen den Umweltfaktoren und der Taxazahl ergaben, daß in erster Linie versauerungsrelevante Parameter -- Gehalte saurer Anionen, basischer Kationen und von Metallen, Alkalinität usw. -- die höchsten Korrelationskoeffizienten mit der Taxa-Zahl hatten; unter den natürlichen Meßgrößen zählten nur die Gehalte von DOC und TIC sowie der Anteil der Sande zu der Gruppe mit den höchsten Korrelationskoeffizienten. Die Korrelationsberechnungen zwischen den Umweltfaktoren und den Abundanzen ergab dagegen, daß die quantitative Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft nicht nur durch die anthropogene Gewässerversauerung, sondern mindestens genauso durch einige natürliche Meßgrößen beeinflußt wurde. Es gab in den Harzbächen keinen ökologischen Superfaktor, der die quantitative Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft überwiegend bestimmte. Auch die Meßgrößen der anthropogenen Gewässerversauerung waren nicht solch ein Superfaktor. Einen ähnlich hohen Einfluß auf die quantitative Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft hatten die geologisch bestimmten Umweltfaktoren Leitfähigkeit und TIC-Gehalt, der von der Landnutzung bestimmte DOC-Gehalt sowie der Chlorid-Gehalt, der geologisch, möglicherweise aber auch durch den Eintrag von Straßensalz bestimmt wird. Die Mischung von anthropogenen und natürlichen Faktoren wurde in einem Modell der Wirkung von abiotischen Faktoren auf Bryorheos und Hyporheos dargestellt. Als Beispiel für die zeitliche Nutzung ökologischer Nischen wurde die Verteilung der Larven und Adulten der Dryopidae (Hakenkäfer) im Hyporheos und Bryorheos untersucht. Die Larven wurden vorzugsweise im Hyporheon, die Adulten im Bryorheon angetroffen. Die untersuchten Taxa wurden in die Varianten bryorheobiont, bryorheophil, bryorheotolerant, bryorheoxen und bryorheophob bzw. hyporheobiont, hyporheophil, hyporheotolerant, hyporheoxen und hyporheophob eingeteilt, um ihre räumliche Nutzung ökologischer Nischen zu beschreiben. Die gängige Lehrmeinung, daß das Hyporheon die Kinderstube benthaler Makroinvertebraten ist, konnte für zahlreiche Taxa bestätigt werden (z.B. Habrophlebia lauta). Für die bryorheophilen Taxa (z.B. Gammarus pulex und Baetis spp.) trifft diese Lehrmeinung in den beiden Harzbächen nicht zu. Vielmehr übernimmt das Bryorheon die Funktion einer Kinderstube. Die Larven von Plectrocnemia conspersa / geniculata sowie von Baetis spp. und Amphinemura spp. / Protonemura spp. neben Gammarus pulex zeigten eine Habitatbindung, die erstgenannte Gattung an das Hyporheal, die letztgenannten 3 Taxa an untergetauchte Moospolster (Bryorheal). Die Idee von der Funktion des Hyporheals als Kinderstube der Larven und Jungtiere, als Schutzraum gegen die Verdriftung durch Strömung und vor Fraßdruck durch Räuber sowie als Ort hohen Nahrungsangebots mußte für die letztgenannten 3 Taxa abgelehnt werden. Für sie übernahm das Bryorheal diese Aufgaben. Zwar waren die beiden Bäche oligotroph und die Nahrungsqualität der Feinstkörner im Hyporheal war niedrig. Die Abundanz- und Biomasse-Werte im Bryorheos und Hyporheos gehörten aber zu den weltweit höchsten. Es wurde das Paradoxon diskutiert, daß im Hyporheon der beiden Bäche Diatomeen-Rasen gefunden wurden, obwohl das Hyporheon lichtlos sein soll. Das Hyporheon wurde als ein Ökoton zwischen Benthon / Rheon und Stygon angesehen. Es wurden vier Haupttypen des Hyporheons beschrieben. Wegen des sehr unterschiedlichen Charakters des Hyporheons in verschiedenen Fließgewässern gibt es keinen einheitlichen Satz von abiotischen und biotischen Faktoren, mit denen das Hyporheon vom Benthon und Stygon abgegrenzt werden kann. In den beiden Harzbächen ähnelte das Hyporheon mehr dem Benthon als dem Stygon. Es konnte nicht anhand der chemischen Meßgrößen vom Benthon abgegrenzt werden, sondern anhand der physikalischen Meßgrößen Trübung und der Anteile von Feinsand und Schluffe/Tone sowie anhand der biologischen Parameter Summen-Abundanz und Summen-Biomasse. Aus der Typologie des Hyporheons folgt, daß ein bestimmtes Hyporheon nicht alle in der Literatur beschriebenen Funktionen innerhalb der Fließgewässer-Aue übernehmen kann. Es wurde ein Schema entwickelt, mit dem sich die optimale Liste der Parameter für die Untersuchung eines bestimmten Hyporheons auswählen läßt. Der Tendenz in der Fließgewässer-Ökologie, immer neue Konzepte zu entwickeln, die allgemeingültig sein sollen, wurde das Konzept vom individuellen Charakter von Fließgewässer-Ökosystemen entgegengestellt.

Vascular plant diversity and climate change in the alpine zone of the Lefka Ori, Crete

The aim of this study is to analyse the vascular flora and the local climate along an altitudinal gradient in the Lefka Ori massif Crete and to evaluate the potential effects of climate change on the plant diversity of the sub-alpine and alpine zones. It provides a quantitative/qualitative analysis of vegetation-environment relationships for four summits along an altitude gradient on the Lefka Ori massif Crete (1664-2339 m). The GLORIA multi-summit approach was used to provide vegetation and floristic data together with temperature records for every summit. Species richness and species turnover was calculated together with floristic similarity between the summits. 70 species were recorded, 20 of which were endemic, belonging to 23 different families. Cretan endemics dominate at these high altitudes. Species richness and turnover decreased with altitude. The two highest summits showed greater floristic similarity. Only 20% of the total flora recorded reaches the highest summit while 10% is common among summits. Overall there was a 4.96 degrees C decrease in temperature along the 675 m gradient. Given a scenario of temperature increase the ecotone between the sub-alpine and alpine zone would be likely to have the greatest species turnover. Southern exposures are likely to be invaded first by thermophilous species while northern exposures are likely to be more resistant to changes. Species distribution shifts will also depend on habitat availability. Many, already threatened, local endemic species will be affected first.

A review of Holocene rainforest ecotonal dynamics at opposite ends of the Amazon - Bolivia versus Colombia

In this review paper, the aim is to compare and contrast fossil pollen evidence for Holocene rainforest ecotonal dynamics at opposite ends of the Amazon basin – the southern ecotone in NE lowland Bolivia versus the northern ecotone in lowland Colombia. During the Holocene, tropical South America experienced major changes in precipitation (Silva Dias et al. 2009). Consideration of Amazonian rainforest dynamics over this time-frame may therefore provide important insights into rainforest responsiveness to climate change.

Comparison of pollinators and natural enemies: a meta-analysis of landscape and local effects on abundance and richness in crops

To manage agroecosystems for multiple ecosystem services, we need to know whether the management of one service has positive, negative, or no effects on other services. We do not yet have data on the interactions between pollination and pest-control services. However, we do have data on the distributions of pollinators and natural enemies in agroecosystems. Therefore, we compared these two groups of ecosystem service providers, to see if the management of farms and agricultural landscapes might have similar effects on the abundance and richness of both. In a meta-analysis, we compared 46 studies that sampled bees, predatory beetles, parasitic wasps, and spiders in fields, orchards, or vineyards of food crops. These studies used the proximity or proportion of non-crop or natural habitats in the landscapes surrounding these crops (a measure of landscape complexity), or the proximity or diversity of non-crop plants in the margins of these crops (a measure of local complexity), to explain the abundance or richness of these beneficial arthropods. Compositional complexity at both landscape and local scales had positive effects on both pollinators and natural enemies, but different effects on different taxa. Effects on bees and spiders were significantly positive, but effects on parasitoids and predatory beetles (mostly Carabidae and Staphylinidae) were inconclusive. Landscape complexity had significantly stronger effects on bees than it did on predatory beetles and significantly stronger effects in non-woody rather than in woody crops. Effects on richness were significantly stronger than effects on abundance, but possibly only for spiders. This abundance-richness difference might be caused by differences between generalists and specialists, or between arthropods that depend on non-crop habitats (ecotone species and dispersers) and those that do not (cultural species). We call this the ‘specialist-generalist’ or ‘cultural difference’ mechanism. If complexity has stronger effects on richness than abundance, it might have stronger effects on the stability than the magnitude of these arthropod-mediated ecosystem services. We conclude that some pollinators and natural enemies seem to have compatible responses to complexity, and it might be possible to manage agroecosystems for the benefit of both. However, too few studies have compared the two, and so we cannot yet conclude that there are no negative interactions between pollinators and natural enemies, and no trade-offs between pollination and pest-control services. Therefore, we suggest a framework for future research to bridge these gaps in our knowledge.

Postglacial vegetation, fire and climate dynamics at Central Chilean Patagonia (Lake Shaman, 44ºS)

A 19 cal ka BP pollen and charcoal record from Lake Shaman (44°S; 71°W, Chile) was analyzed to establish vegetation, fire and climate dynamics of the forest-steppe ecotone in Central Chilean Patagonia. Lake Shaman record indicates that the upper Río Cisnes valley was free of ice at around 19 cal ka BP. From this date and until 14.8 cal ka BP, a grass steppe with high proportions of shrubs associated to colder and drier conditions than present developed in this area. A continuous increase of Nothofagus accompanied by a decline in the steppe shrubs and sudden dominance of paludal over aquatic plants from 11 cal ka BP was associated to effective moisture increase but still under modern values. The replacement of the cold-dry grass-shrub steppe by a similar-than-present forest-steppe ecotone suggests an increase in temperature indicating the onset of the Holocene. At the same time, moderate fire activity suggested by the charcoal record could be related to major fuel availability as consequence of Nothofagus forest expansion. Between 8 and 3 cal ka BP, the record indicates the easternmost position of the forest-steppe ecotone suggesting the highest effective moisture with the establishment of seasonality between 5 and 3 cal ka BP. From 3 cal ka BP, the record indicates a retraction of the forest-steppe ecotone accompanied by a high pollen record variability and an increased fire activity. These late changes suggest decreased effective moisture associated with a high climatic variability. At regional and extra-regional scale, climatic changes at Lake Shaman's record are mostly associated to changes (latitudinal shifts and/or strengthening/weakening) of past Southern Westerlies that were previously recorded along Patagonia from the Lateglacial to the mid-Holocene. During the Late Holocene, a regional pattern characterized by high record variability emerges throughout Central Chilean Patagonia. This variability would be related to (1) low magnitude Southern Westerlies changes probably associated to ENSO and/or SAM or (2) the complex relationships between vegetation, fire and human occupations during the last 3 cal ka.

Successional stage and geographic features determine floristic similarity among Atlantic Forest remnants, Sao Paulo State, Brazil

Analysis of floristic similarity relationships between plant communities can detect patterns of species occurrence and also explain conditioning factors. Searching for such patterns, floristic similarity relationships among Atlantic Forest sites situated at Ibiuna Plateau, Sao Paulo state, Brazil, were analyzed by multivariate techniques. Twenty one forest fragments and six sites within a continuous Forest Reserve were included in the analyses. Floristic composition and structure of the tree community (minimum dbh 5 cm) were assessed using the point centered quarter method. Two methods were used for multivariate analysis: Detrended Correspondence Analysis (DCA) and Two-Way Indicator Species Analysis (TWINSPAN). Similarity relationships among the study areas were based on the successional stage of the community and also on spatial proximity. The more similar the successional stage of the communities, the higher the floristic similarity between them, especially if the communities are geographically close. A floristic gradient from north to south was observed, suggesting a transition between biomes, since northern indicator species are mostly heliophytes, occurring also in cerrado vegetation and seasonal semideciduous forest, while southern indicator species are mostly typical ombrophilous and climax species from typical dense evergreen Atlantic Forest.

Small mammals of the mid-Araguaia River in central Brazil, with the description of a new species of climbing rat

The mid-Araguaia River basin in central Brazil is considered a priority area for biodiversity conservation, and Parque Estadual do Cantao (PEC) is one of the most important protected areas in this ecotone between Cerrado and Amazonia. This area suffers an intensive human pressure with high rates of deforestation, and still remains poorly studied in terms of biodiversity. From June 2007 to November 2008 we sampled small mammals from both banks of the mid-Araguaia River, in the states of Tocantins and Para. Data are given about morphological traits, geographic distribution and natural history of 22 species of small non-volant mammals (eight marsupials and 14 rodents) surveyed at PEC and its surroundings. We also present mitochondrial phylogenetic analyses that allow species identification within the genera: Oecomys, Oligoryzomys and Rhipidomys, and delineate an undescribed species of Thrichomys. Based on morphologic and molecular data, we describe a new species of Rhipidomys previously assigned to R. nitela, which is apparently endemic to the Araguaia-Tocantins basin in the Cerrado. Additionally, our phylogenetic analyses provide support for the role played by the Araguaia River as an important geographic barrier for two sister species of Rhipidomys.