Spatial heterogeneity and species diversity in protected areas of Greece

 
see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*
share



PhD thesis (EN)

2009 (EN)
Χωρική ετερογένεια και ποικιλότητα ειδών στις προστατευόμενες περιοχές της Ελλάδας
Spatial heterogeneity and species diversity in protected areas of Greece

Δράκου, Ευαγγελία Γ.

In this doctorate thesis the main biodiversity patterns were investigated at multiple scales of analysis. There is an increasing need for preserving and restoring the natural environment due to the continuous degradation caused by human presence. As study areas were selected the aquatic ecosystems included in the Natura 2000 network. Three were the levels of biodiversity that were analyzed for the current study: (a) aquatic ecosystem’s landscape, (b) aquatic ecosystem’s species (freshwater fish fauna) and (c) aquatic ecosystem’s habitat types. At the landscape level, the protected areas including reservoirs were compared to those including lakes and rivers. The landscape structure and habitat type composition of reservoirs were completely different to lake and rivers. The intensity of human presence, as this was measured by the presence of arable land and settlements did not differ significantly among the three types of ecosystems. It appeared that reservoir ecosystems were completely different, compared to those of lakes and rivers and the management strategies applied should be different among the three types of ecosystems. The management bodies should apply different measures for the preservation and restoration of the unique biodiversity of these ecosystems. At the species level, the factors determining the composition of native fish fauna of freshwater ecosystems were determined. In the analysis were examined local environmental variables, as well as species dispersal ability, calculated in terms of straight-line Euclidean distances between ecosystems. The analysis was carried out for aquatic ecosystems occupying a large part of the country and then for the different biogeographical zones. At both levels, the importance of species dispersal was greater than that of local environmental variables. At the country level, species biogeography was the most important factor determining community composition. It was described by the routes of dispersion these species followed when inhabiting the Balkan Peninsula. The natural barriers of seawater and Pindus Range did not allow species dispersal through all freshwater ecosystems of Greece. At the level of biogeographical zones, species dispersal seemed to be once again the main factor determining species community composition compared to environmental parameters. In conclusion, species dispersal ability, biogeography and the presence of natural barriers determined species community composition more than environmental variability. At the habitat type level, the factors determining habitat type composition in most Greek protected aquatic ecosystems were assessed. The relative contribution of geographical, spatial and climatic measures was estimated for the protected aquatic ecosystems of Greece. Climatic variables were the main determinants of habitat type composition compared to spatial and geographical parameters. More specifically, precipitation measures and even more their extreme values were the main determinants of richness patterns, compared to temperature measures, which seemed to have had a smaller contribution. The assessment of habitat type richness is of great importance as it could give an estimate for the effects of climatic conditions on patterns of biodiversity. Spatial pattern analysis can provide the possibility for a better estimation, description and understanding of the structure of an aquatic ecosystem’s landscape. At the species level it is important for researchers to consider both species biogeography and dispersal ability, as well as the structure of landscape matrix. At the habitat type level the role of spatial pattern seemed to be secondary while the role of climate was the main determinant of richness patterns. It became apparent that at each level of observation (aquatic ecosystem, species in the ecosystem and habitat types comprising the ecosystem’s landscape) the relative contribution of spatial structure, dispersal limitation and climatic variables, to determining biodiversity patterns varies
Στην παρούσα διδακτορική διατριβή έγινε διερεύνηση των προτύπων βιοποικιλότητας και των παραγόντων που τα διαμορφώνουν, σε διαφορετικές κλίμακες ανάλυσης. Η ανάγκη για τη διατήρηση της ποικιλότητας του φυσικού περιβάλλοντος αυξάνεται καθημερινά, λόγω της ολοένα αυξανόμενης έντασης της ανθρώπινης παρέμβασης που προκαλεί τη συνεχή υποβάθμισή της. Για τη συγκεκριμένη έρευνα επιλέχθηκαν οι υγρότοποι που προστατεύονται στο πλαίσιο της Οδηγίας 92/43/ΕΟΚ για τους Οικοτόπους και οι οποίοι εντάσσονται στο Δίκτυο Natura 2000. Τα επίπεδα βιοποικιλότητας των υγροτοπικών συστημάτων στα οποία εστίασε η συγκεκριμένη διατριβή ήταν: (α) το επίπεδο του τοπίου, (β) το επίπεδο των ειδών (αυτόχθονη ιχθυοπανίδα) και (γ) το επίπεδο των τύπων οικοτόπων. Σε επίπεδο τοπίου, οι προστατευόμενες περιοχές που περιλαμβάνουν τεχνητές λίμνες μελετήθηκαν σε σύγκριση με αυτές που περιλαμβάνουν φυσικές λίμνες και ποτάμια. Απεδείχθη ότι οι τεχνητές λίμνες ως προς τη δομή του τοπίου και τη σύνθεση των τύπων οικοτόπων τους, δεν προσομοιάζουν ούτε στις φυσικές λίμνες, αλλά ούτε και στα ποτάμια. Η ένταση της ανθρώπινης δραστηριότητας, όπως αυτή εκτιμήθηκε με βάση την παρουσία καλλιεργειών και οικισμών, δε φάνηκε να διαφοροποιείται μεταξύ των τριών κατηγοριών οικοσυστημάτων. Από το πρώτο αυτό κεφάλαιο της διατριβής προέκυψε ότι τα υγροτοπικά συστήματα των τεχνητών λιμνών είναι σαφώς διακριτές οντότητες σε σχέση με τα συστήματα των φυσικών λιμνών και των ποταμών. Η διαφοροποίηση των τεχνητών από τα φυσικά υγροτοπικά συστήματα, είναι σημαντική ιδιαίτερα για τις στρατηγικές διαχείρισης που εφαρμόζονται στα τεχνητά αυτά συστήματα στην Ελλάδα. Από τα αποτελέσματα του συγκεκριμένου κεφαλαίου κρίθηκε σκόπιμο οι στρατηγικές αυτές να διαφοροποιούνται από αυτές που εφαρμόζονται στα φυσικά συστήματα. Προτείνεται τέλος ότι τα μέτρα προστασίας και διαχείρισης των τεχνητών υγροτοπικών συστημάτων, θα πρέπει να είναι σε θέση να διασφαλίσουν την ιδιαιτερότητά τους, διατηρώντας παράλληλα και τη χρησιμότητά τους, την ικανότητά τους δηλαδή να εξυπηρετούν τις ανθρώπινες ανάγκες, τον πρωταρχικό λόγο για τον οποίο κατασκευάστηκαν. Στο επίπεδο των ειδών διερευνήθηκαν οι παράμετροι που καθορίζουν την ποικιλότητα της αυτόχθονης ιχθυοπανίδας στα υγροτοπικά συστήματα εσωτερικών υδάτων του δικτύου Natura 2000. Ερευνήθηκε η σχετική συνεισφορά των τοπικών περιβαλλοντικών παραμέτρων και της ικανότητας διασποράς των ειδών στη διαμόρφωση της κατανομής και σύνθεσης της βιοκοινότητας της ιχθυοπανίδας. Η ικανότητα διασποράς των ειδών εκτιμήθηκε με τον υπολογισμό των Ευκλείδειων αποστάσεων μεταξύ των κέντρων των υγροτοπικών συστημάτων. Η ανάλυση έγινε αρχικά για τα οικοσυστήματα εσωτερικών υδάτων σε μεγάλο τμήμα της Ελλάδας, και στη συνέχεια για τις βιογεωγραφικές ζώνες (τοπικό επίπεδο). Και στα δύο επίπεδα η σημασία της ικανότητας διασποράς των ειδών ήταν σαφώς μεγαλύτερη από την επίδραση των τοπικών περιβαλλοντικών παραμέτρων. Στη μεγαλύτερη κλίμακα βέβαια, ιδιαίτερης σημασίας ήταν η γεωγραφική κατανομή των ειδών της αυτόχθονης ιχθυοπανίδας, όπως αυτή περιγράφηκε από τα μονοπάτια διασποράς που ακολούθησαν τα είδη κατά το σχηματισμό της Βαλκανικής χερσονήσου. Τα φυσικά εμπόδια του θαλασσινού νερού και της οροσειράς της Πίνδου ήταν αυτά που στην ουσία απέτρεψαν τη διασπορά των ειδών σε όλα τα οικοσυστήματα εσωτερικών υδάτων της χώρας. Και στο τοπικό επίπεδο, των βιογεωγραφικών ζωνών, η ικανότητα διασποράς των ειδών φαίνεται να έχει καθοριστικό ρόλο για τη σύνθεση της βιοκοινότητας σε σχέση με τα τοπικά περιβαλλοντικά χαρακτηριστικά. Συμπερασματικά, η ικανότητα διασποράς, η γεωγραφική κατανομή των ειδών και η ύπαρξη φυσικών εμποδίων, καθόρισαν τη δομή της βιοκοινότητας των ψαριών εσωτερικών υδάτων περισσότερο από την περιβαλλοντική ετερογένεια. Στην ανάλυση σε επίπεδο τύπων οικοτόπων διερευνήθηκαν οι παράγοντες που διαμορφώνουν την σύνθεσή τους στο σύνολο των υγροτοπικών συστημάτων του δικτύου Natura 2000. Εξετάστηκε η σχετική σημασία των γεωγραφικών, χωρικών και κλιματικών παραμέτρων στην διαμόρφωση της ποικιλότητας των τύπων οικοτόπων των υγροτοπικών συστημάτων. Οι κλιματικές παράμετροι αποδείχθηκε ότι παίζουν πιο καθοριστικό ρόλο στην διαμόρφωση της ποικιλότητας των τύπων οικοτόπων συγκριτικά με τις χωρικές (π.χ. σχήμα τοπίου, κατακερματισμός) και γεωγραφικές (π.χ. υψόμετρο) παραμέτρους. Ειδικότερα, η συνεισφορά των συνθηκών βροχόπτωσης (π.χ. συνολική ετήσια βροχόπτωση) και κυρίως οι ακραίες τιμές τους (π.χ. ελάχιστη βροχόπτωση του πιο ξηρού μήνα) είναι αυτές που φαίνεται να καθορίζουν τη σύνθεση των τύπων οικοτόπων στα υγροτοπικά τοπία, ενώ η συνεισφορά του παράγοντα της θερμοκρασίας φαίνεται να είναι περιορισμένη. Η σημασία του αποτελέσματος αυτού γίνεται αντιληπτή στο ευρύτερο πλαίσιο της κλιματικής αλλαγής, όπου η μελέτη της επίδρασης των κλιματικών συνθηκών σε επίπεδο τύπων οικοτόπων, μπορεί να δώσει μια σαφή εκτίμηση για την επίδραση του κλίματος στην βιοποικιλότητα. Συνοψίζοντας, η χωρική ανάλυση προσφέρει τη δυνατότητα διαφοροποίησης μεταξύ των κατηγοριών των υγροτοπικών συστημάτων βοηθώντας στην εκτίμηση, περιγραφή και κατανόηση της δομής του υγροτοπικού τοπίου. Για την αξιολόγηση και εκτίμηση της βιοποικιλότητας σε επίπεδο ειδών είναι αναγκαίο να λαμβάνεται υπόψιν τόσο η γεωγραφική κατανομή και η ικανότητα διασποράς των ειδών, όσο και η δομή του τοπίου με όλα τα λειτουργικά χαρακτηριστικά που αυτό φέρει. Τέλος, για την εκτίμηση της βιοποικιλότητας σε επίπεδο τύπων οικοτόπων, ο ρόλος της χωρικής δομής φαίνεται να είναι μικρότερης σημασίας στον καθορισμό της σύνθεσης τους, ενώ ιδιαίτερα σημαντικός αποδείχθηκε να είναι ο ρόλος των κλιματικών παραμέτρων. Είναι φανερό ότι στα διαφορετικά επίπεδα ανάλυσης (υγρότοπος, είδη, τύποι οικοτόπων) μεταβάλλεται η σχετική σπουδαιότητα της χωρικής δομής του τοπίου, σε σχέση με αυτή της ικανότητας διασποράς των ειδών ή των κλιματικών παραμέτρων ως κυρίων παραγόντων διαμόρφωσης των προτύπων της βιοποικιλότητας. Από τα αποτελέσματα κατέστη φανερό ότι τα πρότυπα βιοποικιλότητας είναι άμεσα εξαρτώμενα από την κλίμακα παρατήρησης, γεγονός το οποίο δημιουργεί την ανάγκη για ολοκληρωμένες και συνδυασμένες σε πολλαπλές κλίμακες προσεγγίσεις

PhD Thesis / Διδακτορική Διατριβή
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis

Βιοποικιλότητα
Υγροτοπικά συστήματα
Protected areas, Greece
Biodiversity, Greece
Βιοποικιλότητα, Ελλάδα
Landscape ecology, Greece
Κλιματική αλλαγή
Freashwater fish fauna
Οικολογία τοπίου, Ελλάδα
Οικολογία τοπίου
Biodiversity
Landscape ecology
Climate change
Biological diversity, Greece
Ιχθυοπανίδα εσωτερικών υδάτων
Προστατευόμενες περιοχές, Ελλάδα
Aquatic ecosystems

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (EL)
Aristotle University of Thessaloniki (EN)

Greek

2009
2010-01-08T08:19:10Z


Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Σχολή Θετικών Επιστημών, Τμήμα Βιολογίας

This record is part of 'IKEE', the Institutional Repository of Aristotle University of Thessaloniki's Library and Information Centre found at http://ikee.lib.auth.gr. Unless otherwise stated above, the record metadata were created by and belong to Aristotle University of Thessaloniki Library, Greece and are made available to the public under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Unless otherwise stated in the record, the content and copyright of files and fulltext documents belong to their respective authors. Out-of-copyright content that was digitized, converted, processed, modified, etc by AUTh Library, is made available to the public under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). You are kindly requested to make a reference to AUTh Library and the URL of the record containing the resource whenever you make use of this material.
info:eu-repo/semantics/openAccess



*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)