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Small-scale topographic differences affect moth communities across three forest types in the Golfo Dulce region, SW Costa Rica

Rabl, Dominik (2016) Small-scale topographic differences affect moth communities across three forest types in the Golfo Dulce region, SW Costa Rica.
Masterarbeit, University of Vienna. Fakultät für Lebenswissenschaften
BetreuerIn: Fiedler, Konrad

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DOI: 10.25365/thesis.44985
URN: urn:nbn:at:at-ubw:1-29613.82751.886053-2

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Abstract in English

Tropical rainforests on rugged terrain are characterized by strong topographic variation. These topographic differences have repeatedly been shown to greatly affect species richness and species composition of organismal communities. While for nocturnal moths a couple of studies have addressed effects of topographic differences on species diversity and composition on regional scales (e.g. along extensive elevation gradients), there are no such studies about possible topographic effect at very local scales. The present study addressed such effects, at distances of less than a few hundred meters, on moth communities in a lowland rainforest landscape in the Golfo Dulce region (SW Costa Rica). Three phylogenetic lineages of moths – Erebidae-Arctiinae (tiger and lichen moths), Bombycoidea, and Geometridae (inchworm moths) – were examined by means of automatic light traps in three different forest types: creek forest, slope forest, and ridge forest. Altogether, 6720 individuals of 501 moth species were observed. The three forest types differed significantly regarding to species richness, total abundance, and biomass and species composition. Moth richness and abundance were lowest in creek forests and highest in ridge forest, with slope forest taking an intermediate position. Remarkably, all three taxonomic units showed identical biodiversity patterns. Moreover, each forest type was characterized by a distinct moth assemblage. An indicator species analyses revealed that most of the identified indicator species were associated with either the ridge forest alone, or with ridge and slope forest. Just two species were significantly associated with slope forest only, and no species with creek forest. Only a few biometric traits revealed differences between the moth assemblages of the three forest types. Among Bombycoidea, the aspect ratio of the fore wings increased from the creek to the ridge forest. For Geometridae, thorax width and biomass increased, while a body shape index (defined as body length/thorax width) decreased. These results corroborate that even for mobile organisms such as moths the three forest types provide very different environments. Local moth assemblages are highly differentially filtered from the same regional species pool. Hence, environmental factors relevant for moths leave a characteristic signature in the insect assemblages at this small spatial scale.

Schlagwörter in Englisch

Moth communities / topography / tropical lowland rainforest / species richness / species diversity / Arctiinae / Bombycoidea / Geometridae / biomass / morphometric traits

Abstract in German

Tropische Regenwälder in Regionen mit ausgeprägtem Relief sind kleinräumig stark durch topographische Gegebenheiten charakterisiert, wobei diese Unterschiede großen Einfluss auf den Artenreichtum und die Artenzusammensetzung der Lebensgemeinschaften dieser Wälder haben können. Der Einfluss der Topographie auf die Diversität von Nachtfaltern tropischer Regenwälder wurde durch einige Studien auf regionaler Ebene (z.B. entlang von Höhengradienten) gezeigt, allerdings fehlen Studien über mögliche Differenzierungen auf sehr lokaler Ebene. Am Beispiel von drei naturnahen Waldtypen tiefer Lagen in unterschiedlicher topographischer Position (Schluchtwälder, Hangwälder und Kammwälder) in einem Schutzgebiet in der Golfo-Dulce-Region im Südwesten von Costa Rica habe ich anhand von Lichtfallenfängen analysiert, wie stark die Nachtfalter-Artengemeinschaften dieser Lebensräume voneinander differenziert sind. Es stellte sich heraus, dass selbst sehr kleinräumige topographische Unterschiede auf einer Skala von wenigen hundert Metern die Nachtfaltergemeinschaften prägen. Untersucht wurden drei unterschiedliche phylogenetische Linien – die Unterfamiie Erebidae-Arctiinae (Bärenspinner), die Überfamilie Bombycoidea (Spinnerartige Nachtfalter) und die Familie Geometridae (Spanner). Insgesamt konnten 6720 Individuen aus 501 Arten von Nachtfaltern in den drei Fokustaxa beobachtet werden. Die drei Waldtypen unterschieden sich sehr stark hinsichtlich Artenzahl, Individuenzahl, Diversität, Biomasse und Artenzusammensetzung von Nachtfaltern, wobei es bemerkenswert ist, dass alle drei taxonomischen Gruppen völlig identische Muster zeigten. Artenzahl, Individuenzahl, Diversität und Biomasse waren hochsignifikant am niedrigsten in den Schluchtwäldern und am höchsten in den Kammwäldern. Die Hangwälder lagen hinsichtlich Artenzahl, Individuenzahl, Diversität und Biomasse zwischen Schlucht- und Kammwälder. Des Weiteren bildeten alle drei Taxa gut abgrenzbare Artengemeinschaften in dem jeweiligen Waldtyp aus. Eine Indikatorartenanalyse ergab, dass die Mehrzahl der dabei erkannten charakteristischen Arten mit dem Kammwald bzw. mit Kamm- und Hangwald assoziiert waren, 2 Arten nur mit dem Hangwald und keine Art mit dem Schluchtwald. In Bezug auf diverse biometrische Eigenschaften der Nachtfalterarten konnten nur sehr wenige Unterschiede zwischen den Artengemeinschaften der drei Waldtypen festgestellt werden. Ausschließlich die Bombycoidea zeigten ein Ansteigen des Verhältnisses von Flügellänge zu Flügelbreite von den Schluchtwäldern zu den Kammwäldern. Bei den Geometriden ließ sich ein Anstieg der Biomasse, der Thoraxbreite bzw. ein Absinken des Body shape index (definiert als Körperlänge/Thoraxbreite) von den Schluchtwäldern zu den Kammwäldern beobachten. Diese Ergebnisse zeigen, dass sich auch bei relativ mobilen Tieren wie Nachtfaltern in dem topographisch heterogenen Untersuchungsgebiet kleinräumig sehr charakteristische Artengemeinschaften aus dem regionalen Artenpool herausbilden, was auf gravierende Unterschiede in den für diese Organismen relevanten Umweltfaktoren in diesen Ökosystemen hindeutet.

Schlagwörter in Deutsch

Nachtfaltergemeinschaften / Topographie / tropischer Tieflandregenwald / Artenreichtum / Artendiversität / Arctiinae / Bombycoidea / Geometridae / Biomasse / morphologische Eigenschaften

Item Type: Hochschulschrift (Masterarbeit)
Author: Rabl, Dominik
Title: Small-scale topographic differences affect moth communities across three forest types in the Golfo Dulce region, SW Costa Rica
Umfangsangabe: 75 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Institution: University of Vienna
Faculty: Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw.
Universitätslehrgang (ULG):
Masterstudium Zoologie
Publication year: 2016
Language: eng ... Englisch
Supervisor: Fiedler, Konrad
Assessor: Fiedler, Konrad
Classification: 42 Biologie > 42.89 Zoologie: Sonstiges
42 Biologie > 42.97 Ökologie: Sonstiges
AC Number: AC13424050
Item ID: 44985
(Das PDF-Layout ist ident mit der Druckausgabe der Hochschulschrift.)

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