Die Tropenstation La Gamba

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Die „Tropenstation La Gamba“ in Costa Rica – Wissenschaftlicher Bericht WEISSENHOFER, A., 1996: Ökologie und Struktur eines Tieflandregenwaldes in der Pazifikregion von Costa Rica. Diplomarbeit: Univ. Wien. Formal- und naturwissenschaftl. Fakultät. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Struktur und Ökologie eines tropischen Tieflandregenwaldes an der Pazifikküste Costa Ricas, der knapp außerhalb des Nationalpark Esquinas, auf 8°41’ nördlicher Breite und 83°13' westlicher Länge, liegt. Die Waldformationen entsprechen nach HOLDRIDGE & al. (1971) einem "Tropical Wet Forest", welche um den Golfo Dulce ihr nördlichstes Verbreitungsgebiet an der pazifischen Seite Amerikas aufweisen. Das Klima zeichnet sich durch eine jährliche Durchschnittstemperatur über 26°C und einer Niederschlagsmenge über 4000 mm pro Jahr aus. Auf einer ein Hektar großen primären Waldfläche (Plot) in 300-350 m Seehöhe wurde ein Inventar aller Pflanzen ≥10 cm DBH vorgenommen. Alle Individuen wurden kartiert, vermessen, bestimmt und auffällige Merkmale beschrieben. Von vier verschiedenen Abschnitten unterschiedlicher Waldentwicklungsphasen wurden Profildiagramme angefertigt, welche die Physiognomie des Waldes dokumentieren. Insgesamt entsprachen 563 Individuen, welche 140 verschiedenen Arten angehören, den Aufnahmekriterien. Die DBH-Verteilung der Individuen weist die für tropische Wälder typische reverse J-Kurve, mit vielen dünnen und wenigen dicken Stämmen, auf. Über 79 % (=446 Individuen) sind dünner als 30 cm und lediglich 2,66 % (=15 Individuen) erreichen über 80 cm DBH. Der mächtigste Baum ist Brosimum utile mit 117 cm DBH. Die Anzahl an Bäumen über 30 cm DBH ist mit 117 Individuen im Vergleich zu anderen Plotuntersuchungen aus Süd- und Mittelamerika sehr hoch. Die Arecaceae stellen mit 26 % den größten Anteil an den Gesamtindividuen. Die häufigsten Palmen sind Iriartea deltoidea mit 71 Individuen und Welfia regia mit 47 Exemplaren. Von den großen Bäumen sind Brosimum utile (15 Individuen), Carapa guianensis (15 Individuen) und Humiriastrum diguense (7 Individuen) dominant. Die Gesamtbasalfläche aller Individuen beträgt 36,93 m² und wird vor allem von Moraceae (16,54 %), Meliaceae (12,28 %), Arecaceae (6,74 %), Vochysiaceae (6,64 %) und Clusiaceae (6,07 %) gebildet. Das gesamte Holzvolumen von 537,95 m³ wird zum Großteil von Moraceae (20 %), Meliaceae (14,95 %), Vochysiaceae (8,34 %) und Sapotaceae (5,64 %) gebildet. Die individuenreichen Arecaceae sind bezüglich des Holzvolumens aufgrund des fehlenden Dickenwachstums vernachlässigbar. Das typische Blatt des Waldes ist einfach, ganzrandige und mesophyll. Über 74 % der Arten besitzen einfache Blätter, über 87 % sind ganzrandig und über 55 % der Arten gehören der mesophyllen Größenklasse an. Lediglich 36 Arten besitzen gefiederte Blätter. Eine Zähnung an den Blättern weisen lediglich 12 % der Arten auf. Die Ergebnisse lassen erkennen, dass einfache Blätter wesentlich häufiger gezähnt sind als zusammengesetzte. Von 18 Arten mit gezähnten Blättern weist Cyathea delgadii (Cyatheaceae), als einzige Art mit zusammengesetzten Blättern, eine Zähnung auf.Arten mit mesophyllen Blättern haben mit 51 % den größten Anteil am Deckungsgrad, gefolgt von den Macrophyllen (19 %), den Notophyllen mit 16 % und den Megaphyllen mit 7 %. Kleinblättrige Arten (leptophylle und notophylle) sind wesentlich seltener und treten ausschließlich bei gefiederten Blättern auf. Anhand von Populationsstrukturen und Verteilungen von ausgewählten Arten auf der Untersuchungsfläche wurden Rückschlüsse auf die ökologische Einnischung und Habitataufteilung gezogen. Alle bestandsbildenden Arten (z. B. Brosimum utile, Carapa guianensis, Dendropanax arboreus, Humiriastrum diguense etc.) sind schattentolerante K- Strategen, besitzen große Samen und weisen eine reverse J-Verteilung mit einer Regeneration im Waldschatten auf. Ihre Verteilung auf der Untersuchungsfläche ist gleichmäßiger als die der R- Strategen. Die Art Marila laxiflora besitzt als einziger schattentoleranter Unterwuchsbaum und K- Stratege Flugsamen. Im Gegensatz dazu zeigt die Populationsstruktur der Übersteher (z.B. Vochysia ferruginea, Qualea paraensis, Bombacopsis sessilis), dass durchwegs keine Regeneration im Bestand stattfindet und es sich daher um schattenintolerante R-Strategen handelt. Diese Pflanzen sind langlebige Pionierarten und durchwachsen alle Waldphasen (Gap-, Bildungs-, Reifephase). Typischerweise besitzen sie Flugsamen und weisen eine geklumpte Verteilung auf. 96
Die „Tropenstation La Gamba“ in Costa Rica – Wissenschaftlicher Bericht Die Populationsstruktur der artenreichsten Gruppe der Leguminosae läßt die Schattentoleranz des Jungwuchses erkennen. Gleichzeitig ist feststellbar, dass im intermediären Stadium keine Individuen auftreten und demnach in dieser Altersphase eine hohe Mortalität herrscht. Bei den Palmen ist die Habitataufteilung aufgrund des Individuenreichtums am besten zu erkennen. Die einzelnen Arten sind Zeigerpflanzen für die jeweilige Bodenfeuchtigkeit. So kommt Iriartea deltoidea an gut drainierte Hanglagen, Socratea exorrhiza und Welfia regia an eher flachen und bodenfeuchten Standorten, Euterpe precatoria var. longevaginata und Oenocarpus mapora ssp. mapora an bodentrockenen Hanglagen vor. Welfia regia und Iriartea deltoidea treten sehr oft in Gapbereichen auf und können Kronendachlücken sehr rasch schließen. Insgesamt erreichten zehn Lianen und Hemiepiphyten über 10 cm DBH, von denen sieben an laubabwerfenden Bäumen angesiedelt waren. Das Verteilungsmuster zeigt die Tendenz dieser Pflanzen, auf laubabwerfenden Bäumen (Brosimum utile, Parkia pendula) hochzuwachsen um das erhöhte Lichtangebot während der laublosen Zeit auszunutzen. Eine Schichtung in fünf Strata ist typologisch betrachtet erkennbar, aber nur in flachen Bereichen und im Reifestadium ausgebildet. Die höchsten Bäume (Übersteher) stehen in größeren Abständen voneinander entfernt und erreichen eine Höhe von 50 Meter. Sie überragen die darunterliegende obere und geschlossene Kronenschicht, die in 40 m Höhe ausgebildet ist. In sehr alten Waldabschnitten ist in 30 m Höhe eine mittlere Kronenschicht ausgebildet. Die untere Kronenschicht ist 5-20 (-25) m hoch und wird überwiegend von Palmen gebildet. Der höhere Unterwuchs (bis 5 m) wird von kleineren Palmen und von Riesenkräutern dominiert. Der Bodenbewuchs ist aufgrund des permanenten Lichtmangels, lediglich 1,9 % des PAR erreichen den Waldboden, nur spärlich ausgebildet. Insgesamt waren 36 Individuen (6,4 %) abgestorben, wobei der Anteil an toten Individuen in den kleinen DBH Klassen am höchsten war. Die Mortalität ist wegen der Steilheit vergleichsweise hoch und betrug innerhalb eines Jahres 2,65 %, was 14 Individuen entspricht. Dadurch resultiert eine hohe Umbruchrate (37,6 Jahre) die sich in überdurchschnittlich vielen Gaps, welche über 10 % der Fläche einnehmen, bemerkbar macht. Ein Klimaxstadium wird daher nur selten erreicht. Die für mittelamerikanische Tieflandregenwälder hohe Artenzahl (140) pro Hektar steht vermutlich im Zusammenhang mit der Dynamik des Waldes. In den Gaps herrschen andere klimatische Bedingungen, weshalb andere Artengemeinschaften anzutreffen sind als im geschlossenen Wald und die Artenvielfalt daher bereichern. Anschrift des Autors: Mag. Anton Weissenhofer Univ. Vienna, Austria Dep. of Palynology and Structural Botany Rennweg 14 - A 1030 Vienna (Wien), Austria Tel. 0043 1 4277 54083 Fax. 0043 1 4277 9541 anton.weissenhofer@univie.ac.at 97
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