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Von Urwäldern bis zu abgeholzten Flächen: Warum unterscheiden sich die Ergebnisse hinsichtlich der Betadiversität in unterschiedlichen Umgebungen?
β-Diversität ist ein wichtiges Konzept in der Ökologie, das das Verhältnis der regionalen und lokalen Artenvielfalt darstellt. Der Begriff wurde erstmals von R. H. Whittaker geprägt, der ihn zusammen mit α-Diversität und γ-Diversität einführte. Dies lässt darauf schließen, dass die gesamte Artenvielfalt (γ) in einer Landschaft von zwei verschiedenen Faktoren abhängt: der durchschnittlichen Artenvielfalt auf lokaler Ebene (α) und der Variation zwischen lokalen Standorten (β). Allerdings kann die β-Diversität in verschiedenen Umgebungen sehr unterschiedliche Ergebnisse zeigen.
β-Diversität kann als Maß für den Artenumsatz beschrieben werden und spiegelt die Variation der Artenzusammensetzung zwischen verschiedenen Standorten oder Gemeinschaften wider.
Messungen und Arten der β-Diversität
β-Diversität kann auf verschiedene Weise gemessen werden. Die einfachste Definition lautet:
β = γ / α
Das bedeutet, dass wir die β-Diversität berechnen können, wenn wir die gesamte Artenvielfalt des gesamten Datensatzes (γ) und die durchschnittliche Artenvielfalt jeder Untereinheit (α) kennen. Im Laufe der Zeit haben Ökologen jedoch immer mehr unterschiedliche Berechnungsmethoden und Definitionen entwickelt, was bedeutet, dass die β-Diversität nicht mehr nur eine einzige Form hat.
Unterschiede in β-Diversitätsmustern
Obwohl das Verständnis der Variation der Artenzusammensetzung vom lokalen bis zum regionalen Maßstab ein zentrales Thema in der Ökologie und Biogeographie ist, gelangen Studien oft zu widersprüchlichen Schlussfolgerungen. Einige Theorien sagen beispielsweise voraus, dass die β-Diversität in niedrigeren Breiten höher wäre. Im Danum Valley der Margaret Mountains sammelten Kitching et al. Motten aus Primärwäldern und abgeholzten Wäldern und stellten fest, dass die β-Diversität in Primärwäldern höher war als in abgeholzten Wäldern. Untersuchungen von Berry et al. ergaben jedoch, dass die β-Diversität bei Baumproben aus dem gleichen Gebiet in abgeholzten Wäldern höher war als in ursprünglichen Wäldern.
Die Studie zeigt erhebliche Unterschiede hinsichtlich Farbe und Vielfalt zwischen den Gemeinschaften, was unser Verständnis der Artenvielfalt erschwert.
Laut einer kürzlich durchgeführten quantitativen Überprüfung ist die Betadiversität in Primärwäldern ähnlich der an verschiedenen vom Menschen veränderten Standorten wie Sekundärwäldern, Plantagen, Weiden und Städten. Daher scheint es im Konsens über β-Diversitätsmuster noch Raum für Verbesserungen zu geben. Einige Forscher, wie beispielsweise Sreekar et al., sind der Ansicht, dass diese Inkonsistenzen hauptsächlich auf Unterschiede im räumlichen Maßstab und der Granularität der Studien zurückzuführen sind. Sie haben gezeigt, dass der räumliche Maßstab die Beziehung zwischen β-Diversität und Breitengrad verändert.
Aufteilung der Vielfalt in vergangene geologische Zeiträume
In der Erdgeschichte sind große evolutionäre Ereignisse in der Artenvielfalt oft mit Veränderungen der relativen Beiträge der α-Diversität und β-Diversität verbunden. Beispiele hierfür sind die kambrische Explosion und die Paläo-Aldwich-Diversifizierungsereignisse sowie ihre anschließende Erholung nach dem Aussterben. Empirische Daten aus diesen Fällen stützen theoretische Vorhersagen: Eine Zunahme der Artenzahl wird die β-Diversität im Verhältnis zur α-Diversität erhöhen, hauptsächlich aufgrund der Auswirkungen der interspezifischen Konkurrenz. Wenn jedoch die Möglichkeiten zur Steigerung des geografischen Umsatzes ausgeschöpft sind, kann die α-Diversität wieder zunehmen.
Dies unterstreicht noch einmal das dynamische Gleichgewicht der Artenvielfalt in Ökosystemen und ihre Auswirkungen auf das Überleben der Arten und das Funktionieren der Ökosysteme.
Unter den zahlreichen Biodiversitätsmaßnahmen ist die β-Diversität besonders anfällig für menschliche Aktivitäten. Aktivitäten wie Abholzung, Stadtentwicklung und die Ausweitung der Landwirtschaft verändern das ursprüngliche Ökosystem und führen aufgrund der Umweltveränderungen zu einer Umverteilung der Arten. Dies wiederum löste Diskussionen darüber aus, wie die Vielfalt und Funktion von Ökosystemen sinnvoll geschützt werden kann.
Da die β-Diversität jedoch immer eingehender untersucht wird, widmen Ökologen den Veränderungen in der Artenzusammensetzung zunehmend mehr Aufmerksamkeit und erforschen, wie sich Biodiversitätskarten effizienter erstellen lassen, um die allgemeine ökologische Gesundheit zu erhalten oder zu verbessern. Dabei sind auch neue Konzepte entstanden, wie etwa die Zeta-Diversität (ζ-Diversität), die dazu dienen, die verschiedenen bestehenden Muster der Biodiversität umfassender zu verknüpfen.
Angesichts eines so komplexen und dynamischen Ökosystems müssen wir uns fragen: Wie können wir die Artenvielfalt in einer sich verändernden Umwelt schützen und fördern, um ökologische Nachhaltigkeit und Stabilität zu erreichen?
