Συγκριτική μελέτη της δομής βιοκοινοτήτων κολεοπτέρων σε μεσογειακού τύπου οικοσυστήματα στην ανατολική Μεσόγειο

Abstract

The aim of this dissertation was to compare coleopteran communities (families Carabidae and Tenebrionidae) in areas with dominant maquis vegetation in the eastern Mediterranean. The study was conducted in Crete, Attiki, Naxos, Samos and Cyprus using pitfall traps during May 2006-May 2008. The results showed that the Balkan chorotypic element was more evident in Attiki and Naxos and the anatolian element in Samos. Endemism was highest in Crete. The presence of the Syro-palaestinian in Cyprus is interesting in relation to the possibility of land connection between Cyprus and the Levant or Anatolia. The transitional nature of maquis habitats proved to be limitative for species richness. The richest areas in species were those with the lowest abundance (Carabidae: Cyprus, Tenebrionidae: Crete). Populations therein are probably relict due to the differences with other communities which imply differential level of environmental pressure. The temporal turnover of species was low in communities with highly dominant species with sharp phenologies (Carabidae: Cyprus, Naxos, Samos, Tenebnonidae: Naxos, Samos). High values of temporal β diversity especially for Tenebrionidae are ascribed to their good adaptation to the rapidly changing environmental conditions in the region (drastic seasonality). The studied communities were randomly assembled except carabids in Attiki and tenebrionids in Cyprus which exhibited a segregational pattern. The latter was affirmed by the temporal differentiation of activity of their dominant species and the segregated body size overlap. However, microhabitat differentiation was evident only among the competing co-dominant species in Attiki. The interspecific relations were determined by a combination of stochastic and deterministic procedures. Determinism of co-occurrence depended on the spatiotemporal differentiation of species whereas the stochastic component of assembly mainly depended on the distribution of relative abundances of species among different samples. The relations within assemblages connected to the variability of environmental conditions in the Mediterranean the available microhabitats and the level of disturbance are regulatory factors of the studied communities.

Στόχος της παρούσας διατριβής ήταν η σύγκριση βιοκοινοτήτων Κολεοπτέρων (οικογένειες Carabidae και Tenebrionidae) σε περιοχές με κυρίαρχη μακκία βλάστηση στην ανατολική Μεσόγειο. Η μελέτη πραγματοποιήθηκε σε πέντε περιοχές (Κρήτη, Αττική, Νάξος, Σάμος, Κύπρος) χρησιμοποιώντας παγίδες εδάφους στο διάστημα Μάϊος 2006-Μάϊος 2008. Με βάση τα αποτελέσματα το βαλκανικό χωροτυπικό στοιχείο εμφανίστηκε κυρίως στην Αττική και τη Νάξο και το ανατολιακό στοιχείο στη Σάμο. Τα ποσοστά ενδημισμού ήταν υψηλότερα στην Κρήτη. Η παρουσία του Συρο-παλαιστινιακού και ανατολιακού στοιχείου στην Κύπρο έχει ενδιαφέρον σε σχέση με πιθανότητα σύνδεσής της με το Λεβάντε ή την Ανατολία. Η μεταβατική φύση των ενδιαιτημάτων μακί αποδείχθηκε περιοριστικός παράγοντας για τον πλούτο ειδών. Οι πιο πλούσιες σε είδη περιοχές ήταν αυτές με τη μικρότερη αφθονία (Carabidae: Κύπρος, Tenebrionidae: Κρήτη). Οι περιεχόμενοι πληθυσμοί είναι πιθανότατα υπολειμματικοί καθώς οι διαφορές με τις υπόλοιπες βιοκοινότητες υποδεικνύουν διαφορετικό επίπεδο περιβαλλοντικής πίεσης. Η χρονική εναλλαγή ειδών ήταν χαμηλή στις βιοκοινότητες με μονοκυρίαρχα είδη με πολύ υψηλές σχετικές αφθονίες και απότομες φαινολογίες (Carabidae: Κύπρος, Νάξος, Σάμος, Tenebrionidae: Νάξος, Σάμος). Η υψηλή χρονική β ποικιλότητα κυρίως για τα Tenebrionidae στους σταθμούς μελέτης οφείλονταν στην καλή προσαρμογή τους στις ταχύτατα μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές μεσογειακές συνθήκες (δραστική εποχικότητα). Οι βιοκοινότητες αποδείχθηκαν τυχαία δομημένες εκτός των Carabidae στην Αττική και των Tenebrionidae στην Κύπρο όπου εμφανίστηκαν πρότυπα διαχωρισμού. Τα αποτελέσματα αυτά επιβεβαιώθηκαν από τον ελαφρύ χρονικό διαχωρισμό της φαινολογίας των κυρίαρχων ειδών τους και την ισότιμη διάταξη σωματικών μεγεθών. Ωστόσο μικροενδιαιτηματική διαφοροποίηση που υποδεικνύει την παρουσία ανταγωνισμού προέκυψε μόνο μεταξύ των κυρίαρχων ειδών, προέκυψε μόνο για τα Carabidae στην Αττική. Οι διαειδικές σχέσεις καθορίζονται από συνδυασμό στοχαστικών και ντετερμινιστικών διαδικασιών. Τα ντετερμινιστικά πρότυπα οργάνωσης καθορίζονται κυρίως από τη χωροχρονική διαφοροποίηση των ειδών ενώ τα στοχαστικά πρότυπα από την κατανομή των σχετικών αφθονιών των συμπαρόντων ειδών. Η δυναμική των σχέσεων στο εσωτερικό τοπικών συναθροίσεων σε σχέση με τη μεταβλητότητα των περιβαλλοντικών μεσογειακών συνθηκών τα διαθέσιμα μικροενδιαιτήματα και το επίπεδο διαταραχής αποτελούν ρυθμιστικούς παράγοντες της δομής των υπό μελέτη βιοκοινοτήτων.