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Leaf litter ant communities in tropical lowland rain forests in Sabah, Malaysia

Die Ameisen der Laubstreu tropischer Tieflandregenwälder in Sabah, Malaysia

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:20-opus-1042
  • Large parts of the tropical lowland rain forests of Sabah (Malaysia) were transformed into secondary forests due to heavy logging. Additionally the remaining forest remnants are isolated from each other by large scale oil palm plantations. Biodiversity patterns and responses of the community of leaf litter ants were studied in anthropogenically disturbed habitats and primary forests of different size. In logged over forests, only 70 per cent of the species of a primary forest were present even 25 years after timber extraction. The antLarge parts of the tropical lowland rain forests of Sabah (Malaysia) were transformed into secondary forests due to heavy logging. Additionally the remaining forest remnants are isolated from each other by large scale oil palm plantations. Biodiversity patterns and responses of the community of leaf litter ants were studied in anthropogenically disturbed habitats and primary forests of different size. In logged over forests, only 70 per cent of the species of a primary forest were present even 25 years after timber extraction. The ant communities were thinned and could be described by a lower species density producing lower species numbers and a different community composition. The similarity in species number and community composition between logged over forests of different degrees of disturbance was explained by source-sink dynamics within a heterogeneous forest matrix. Rain forest fragments displayed even higher reductions in species density, numbers and diversity due to a more pronounced thinning effect. Even forest isolates exceeding 4 000 ha in size did not support more than 50 per cent of the species of the leaf litter ant community of a contiguous primary rain forest. Additionally, an increase in tramp species was recorded with decreasing size of the forest fragments, leading to a very different community composition. Regarding the leaf litter ant community, the remaining rain forest fragments of Sabah are effectively isolated by a barrier of oil palm plantation, now stretching all over the lowlands of the east coast. Only 13 species, which belonged to the forest ant community in highly disturbed areas were collected in these plantations. Some of the 10 other species of the highly reduced ground-dwelling ant community in the plantations are known as invasive tramp species, forming large exclusive territories. Correlative evidence and a field experiment implied, that leaf litter humidity, volume and temperature affect the distribution and community composition of forest leaf litter ant species. The smaller primary forests and the most disturbed logged over forests in this study revealed higher temperatures and lower humidity levels and a reduction in leaf litter volume compared to a large primary forest or forests affected by a lower impact of timber harvesting. If the pattern for leaf litter ants is confirmed for other taxa, the implications for any efficient management design aiming to preserve the majority of the biodiversity of the country are tremendous and current concepts need rethinking.show moreshow less
  • Große Teile der tropischen Tieflandregenwälder Sabahs (Malaysia) wurden infolge intensiver holzwirtschaftlicher Nutzung in sogenannte Sekundärwälder mit z. T. stark veränderter Standstruktur umgewandelt. Zudem sind durch die Umwandlung großer Flächen in Ölpalmenplantagen verbliebene Primärwaldreste isoliert. Biodiversitätsmuster und gemeinschaftsökologische Reaktionen in den anthropogen veränderten Habitaten wurden an Hand der Ameisen der Laubstreu untersucht. In holzwirtschaftlich genutzten Wäldern waren selbst 25 Jahre nach vorhergegangenemGroße Teile der tropischen Tieflandregenwälder Sabahs (Malaysia) wurden infolge intensiver holzwirtschaftlicher Nutzung in sogenannte Sekundärwälder mit z. T. stark veränderter Standstruktur umgewandelt. Zudem sind durch die Umwandlung großer Flächen in Ölpalmenplantagen verbliebene Primärwaldreste isoliert. Biodiversitätsmuster und gemeinschaftsökologische Reaktionen in den anthropogen veränderten Habitaten wurden an Hand der Ameisen der Laubstreu untersucht. In holzwirtschaftlich genutzten Wäldern waren selbst 25 Jahre nach vorhergegangenem selektivem Holzeinschlag nur noch 70 Prozent der Ameisenarten der Laubstreu eines Primärwaldes vorhanden. Die Ameisengemeinschaften waren ausgedünnt und zeichneten sich durch eine niedrige Artendichte pro Fläche aus. In verschieden stark eingeschlagene Wäldern zeigten die Zönosen große Ähnlichkeiten die durch eine Source-sink-Dynamik innerhalb des heterogenen Waldbestandes erklärt werden kann. Isolierte Regenwaldfragmente zeigten eine noch stärkere Reduktion in Artendichte, -zahl und -diversität als durch Holzeinschlag hervorgerufen wurde. Auch in Wäldern, die eine Größe von 4000 ha überschritten, konnten nicht mehr als 50 Prozent der Laubstreuameisenarten eines zusammenhängenden Primärwaldes nachgewiesen werden. Zusätzlich wurde eine Zunahme von invasiven Arten mit kleiner werdender Fragmentgröße verzeichnet. Die verbleibenden Regenwaldfragmente in Sabah sind für bodenbewohnende Waldameisen durch eine Barriere von Ölpalmenplantagen, die sich über das ganze Tiefland der Ostküste hinziehen, effektiv isoliert. Nur 13 Arten, die der Ameisengemeinschaft des Waldbodens zugerechnet werden, konnten in diesen Plantagen nachgewiesen werden. Invasive Arten konnten große, exklusive Territorien etablieren. Korrelative Nachweise und ein Frailandexperiment implizierten, dass Feuchte, Volumen und Temperatur der Laubstreu die Verteilung und Gemeinschaftszusammensetzung der bodenbewohnenden Ameisen beinflussen. Die kleineren Primärwälder und die am stärksten gestörten, eingeschlagenen Wälder in dieser Untersuchung zeigten verglichen mit einem großen zusammenhängenden Primärwald oder Wäldern, die von einem weniger starken Holzeinschlag betroffen waren, höhere Temperaturen und eine Verringerung des Feuchtigkeitsniveaus und Laubstreuvolumens zusammen mit reduzierten Artenzahlen. Mit der schnell voranschreitenden und äußerst destruktiven Veränderung eines der ältesten Regenwälder der Erde und einer erkannten und eingestandenen Biodiversitätskrise sind weitere Studien in verschiedenen Tiergruppen in den verbleibenden Waldfragmenten Sabahs dringenst geboten. Falls das vorliegende Muster der Ameisen der Laubstreu auch in anderen Gruppen bestätigt wird, sind die Auswirkungen auf jedes bestehende Managementprogramm, das darauf hinarbeitet, den Großteil der Biodiversität des Landes zu erhalten, besorgniserregend und ein rasches Überdenken bisheriger Konzepte ist gefordert. Basierend auf den Ergebnissen dieser Untersuchung erscheint es für Naturschutzbemühungen vernünftig, sich auf Primärwaldfragmente in schon eingeschlagenen Wäldern zu konzentrieren und eine Verbindung von isolierten Waldinseln anzustreben. Es wäre sicher auch lohnend, die Größe eine Fragments in die Planung von Schutzmaßnahmen mit einzubeziehen, und nicht nur den strukturellen Zustand des Waldes. Die Etablierung neuer, großflächiger Ölpalmenplantagen, die einen Verlust von 95 Prozent der bodenbewohnenden Waldameisengemeinschaft zur Folge hätte, ist scharf zu überdenken, besonders aufgrund des zudem stark gefallenen Marktpreises für Palmöl. Die vorliegende und viele andere Studien zeigen, dass anthropogene Störung und Fragmentation von tropischen Wäldern einen oft hohen Verlust der Artenvielfalt nach sich ziehen. Ein anderes Ergebnis dieser Arbeit ist die Ausdünnung der Ameisengemeinschaft und eine Verringerung der Artendichte. Es schließt sich die Frage an, inwieweit dieser Artenschwund und eine geringere Dichte die Funktion der gesamten Gruppe innerhalb des Ökosystems beeinflussen und dadurch Steuerungsprozesse innerhalb des Nährstoffkreislaufs verlangsamen und wichtige Abläufe für die Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit stören.show moreshow less

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Metadaten
Author: Carsten A. Brühl
URN:urn:nbn:de:bvb:20-opus-1042
Document Type:Doctoral Thesis
Granting Institution:Universität Würzburg, Fakultät für Biologie
Faculties:Fakultät für Biologie / Theodor-Boveri-Institut für Biowissenschaften
Date of final exam:2001/07/19
Language:English
Year of Completion:2001
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 57 Biowissenschaften; Biologie / 570 Biowissenschaften; Biologie
GND Keyword:Sabah; Ameisen; Artenreichtum; Anthropogener Einfluss
Tag:Ameisen; Diversität; Fragmentation; Holzeinschlag; Regenwald; Störung; Ölpalme
Ants; disturbance; diversity; fragmentation; logging; oil palm; rainforest
Release Date:2002/08/06
Advisor:Prof. Dr. Karl E. Linsenmair