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The Laurel Forest: An Example for Biodiversity Hotspots threatened by Human Impact and Global Change

Betzin, Anja

German Title: Der Lorbeerwald: Ein Beispiel für einen durch menschlichen Einfluss und globalen Wandel bedrohten Biodiversitäts-Hotspot

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Abstract

The Canary Islands' laurel forest is a montane evergreen forest formation of an outstanding floristic and biogeographic value. It is endemic to several islands of the Macaronesian biogeographic region, confined to the humid areas limited by the influence of the trade wind clouds. In recent times this relict forest vegetation, which once covered large proportions of the Canary Islands, suffered from a massive range reduction and fragmentation due to human exploitation. This thesis evaluates the phylogeography and population structure of the laurel forest on the basis of two characteristic plant taxa representative for the whole vegetation complex: The widespread and dominant canopy-building tree species Laurus novocanariensis and the more constrictive Canary Island endemic Ixanthus viscosus. Analyses exhibit low levels of differentiation on within- as well as between-island level. Especially for Laurus the exchange between populations from different islands, even over longer distances, is obvious. On island level the forest fragmentation has low impact on population divergence up to now. Furthermore, we localised the genetic hotspots of both model species within the laurel forest distribution range on Tenerife. A small-scale grid square sampling strategy combined with approaches from population and landscape genetics enabled the development of detailed maps showing the centres of genetic diversity and thus revealing the connection between forest fragmentation and diversity loss. Additionally, we analysed the ecological preferences of the two species, recognising not abiotic factors, but rather past forest degradation as having the most important impact on the current distribution range of the endemic Ixanthus. Based on these findings we discuss the necessity and opportunities for conservation strategies of the Canary Islands' laurel forest in the future.

Translation of abstract (German)

Der kanarische Lorbeerwald ist eine montane, immergrüne Waldgesellschaft von außergewöhnlichem floristischen und biogeographischen Wert. Er ist endemisch auf einigen Inseln der biogeographischen Region Makaronesien, wo er in den humiden, unter Einfluss der Passatwolken stehenden Gebieten existiert. In jüngerer Zeit erlitt diese Reliktvegetation, die einst ausgedehnte Gebiete der Kanarischen Inseln bedeckte, bedingt durch menschliche Nutzung massive Gebietsverluste sowie -fragmentierung.

Die vorliegende Arbeit untersucht Phylogeographie und Populationsstrukturen des Lorbeerwaldes anhand zweier charakteristischer Pflanzenarten, die repräsentativ für den gesamten Vegetationskomplex stehen: der weitverbreiteten und vorherrschenden, kronendachbildenden Baumart Laurus novocanariensis (Kanaren-Lorbeer) und dem weniger weit verbreiteten Kanarenendemiten Ixanthus viscosus (Kanaren-Enzian). Die Analysen zeigen ein geringes Niveau der Populationsdifferenzierung sowohl innerhalb als auch zwischen den Inseln. Besonders für Lorbeer ist der Austausch zwischen den Inselpopulationen auch auf größeren Distanzen offenbar. Innerhalb der Inseln scheint die Fragmentierung des Waldes bisher einen geringen Einfluss auf die Populationsdifferenzierung zu haben. Desweiteren lokalisierten wir die genetischen Hotspots beider Modellarten innerhalb des Lorbeerwaldgebietes auf Teneriffa. Eine kleinräumige, planquadratbasierte Sammelstrategie kombiniert mit populations- und landschaftsgenetischen Ansätzen ermöglichte die Entwicklung von detaillierten Karten, welche die Zentren der genetischen Vielfalt visualisieren. Diese verdeutlichen die Verbindung zwischen Waldfragmentierung und Diversitätsverlust. Zusätzlich haben wir die ökologischen Präferenzen der Modellarten analysiert und herausgefunden, dass nicht abiotische Faktoren, sondern die zurückliegende Degradation desWaldes am bedeutendsten für das aktuelle Verbreitungsareal des Endemiten Ixanthus ist. Basierend auf diesen Ergebnissen diskutieren wir abschließend die Notwendigkeit sowie die Möglichkeiten für den zukünftigen Schutz des kanarischen Lorbeerwaldes.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Koch, Prof. Dr. Marcus
Date of thesis defense: 15 April 2014
Date Deposited: 11 Feb 2015 14:19
Date: 2015
Faculties / Institutes: The Faculty of Bio Sciences > Dean's Office of the Faculty of Bio Sciences
Subjects: 570 Life sciences
580 Botanical sciences
Controlled Keywords: Lorbeer, Kanarische Inseln
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