Biodiversity distribution patterns along the elevation gradient in Cyprus
Authors: Τζυρκαλλή Έλλη 
Published: November 2022

Η απώλεια της βιοποικιλότητας και η υποβάθμιση των οικοσυστημάτων είναι κατά κύριο λόγο συνέπεια της ανθρώπινης δραστηριότητας. Οι ανθρώπινες κοινωνίες έχουν προκαλέσει σημαντικές αλλαγές στις οικολογικές διεργασίες, επηρεάζοντας αρνητικά τη βιοποικιλότητα. Σημαντικές ομάδες που βρίσκονται σε άμεσο κίνδυνο λόγω ενός ευρέος φάσματος απειλών, όπως η απώλεια ενδιαιτημάτων, η εντατικοποίηση της γεωργίας, η ερημοποίηση και η κλιματική αλλαγή, είναι διάφορες ομάδες εντόμων. Οι χωρικές αποκρίσεις της εντομοπανίδας σε αυτές τις απειλές παραμένουν εν πολλοίς άγνωστες. Επομένως, είναι ιδιαίτερα σημαντική η μελέτη και η παρακολούθηση των εντόμων, ειδικά σε οικολογικές διαβαθμίσεις, ώστε να κατανοήσουμε τους μηχανισμούς και τους παράγοντες που διαμορφώνουν την κατανομή τους και να σχεδιάσουμε διαχειριστικές πρακτικές που θα συμβάλουν στην ανάσχεση της απώλειας τους. Στην παρούσα διατριβή μελετήθηκε η απόκριση συνιστωσών της βιοποικιλότητας κατά μήκος της υψομετρικής διαβάθμισης στο νοτιοκεντρικό τμήμα της Κύπρου. Προκειμένου να κατανοήσουμε καλύτερα τις χωρικές αποκρίσεις ειδών στο υψόμετρο επιλέχθηκαν διαφορετικές ταξινομικές ομάδες μελέτης και ειδικότερα οι ομάδες των πεταλούδων, των ορθοπτέρων και των φυτών, καθώς θεωρούνται καλοί δείκτες των περιβαλλοντικών αλλαγών. Συγκεκριμένα, διερευνήθηκαν τα πρότυπα ποικιλότητας και η σύνθεση της βιοκοινότητας των παραπάνω ταξινομικών ομάδων, ώστε να προσδιοριστεί η επίδραση της διαβάθμισης του υψομέτρου στο νησί της Κύπρου. Επιπλέον, διερευνήθηκαν τα πρότυπα ποικιλότητας των τριών ταξινομικών ομάδων, σε διαφορετικούς τύπους ενδιαιτημάτων, καθώς και η επίδραση ενός συνόλου περιβαλλοντικών παραμέτρων που επηρεάζουν την ποικιλότητα και τη σύνθεση της βιοκοινότητας των ορθοπτέρων και των πεταλούδων. Αξιολογήθηκε επίσης, η αποτελεσματικότητα του δικτύου Natura 2000 ως προς τη διατήρηση των φυτών και των πεταλούδων. Οι περιοχές δειγματοληψίας επιλέχθηκαν με τυχαίο τρόπο κατά μήκος της υψομετρικής διαβάθμισης 0-1952 μ., μεταξύ τεσσάρων υψομετρικών ζωνών των 500 μέτρων (15 δειγματοληπτικές επιφάνειες ανά υψομετρική ζώνη). Για τις δειγματοληψίες των πεταλούδων χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος των γραμμικών διατομών συνολικού μήκους 300 μ., σε κάθε δειγματοληπτική επιφάνεια, ενώ για τα φυτά και τα ορθόπτερα επιλέχθηκαν τρεις επιφάνειες στα 0, 150 και 300 μ. κατά μήκος της διατομής. Οι δειγματοληψίες πραγματοποιήθηκαν μεταξύ Μαρτίου και Ιουλίου για την ομάδα των πεταλούδων, Μαρτίου και Μαΐου για την ομάδα των φυτών και Μάιου και Ιουνίου για την ομάδα των ορθοπτέρων για δύο συναπτά έτη. Για την ανάλυση των δεδομένων των υπό μελέτη ταξινομικών ομάδων υπολογίστηκε ο δείκτης ποικιλότητας Shannon καθώς και η αφθονία και ο αριθμός των ειδών για κάθε ομάδα. Εφαρμόστηκαν παραμετρικές και μη παραμετρικές μέθοδοι για τη σύγκριση των διαφορετικών ενδιαιτημάτων και τον πλούτο ειδών και ενδημικών ειδών για την ομάδα των φυτών και των πεταλούδων εντός και εκτός του δικτύου Natura 2000. Η σχέση μεταξύ της δομής της βιοκοινότητας των πεταλούδων και των ορθοπτέρων με τις περιβαλλοντικές παραμέτρους διερευνήθηκε με Ανάλυση Πλεονασμού (RDA). Η επίδραση του υψομέτρου στον πλούτο και την αφθονία καθώς και των ενδημικών ειδών των υπό μελέτη ομάδων εξετάστηκε με Γενικευμένα Γραμμικά Μοντέλα (GLMs), ενώ για τα φυτά με Γενικευμένα Προσθετικά Μοντέλα (GAMs). Για την ανάλυση της δομής των βιοκοινοτήτων με βάση τις υψομετρικές ζώνες, εφαρμόστηκε Επαναληπτική Πολυπαραγοντική Ανάλυση Διακύμανσης (Permutational Multivariate Analysis of Variance). Για τον καθορισμό των ειδών-δεικτών ως προς την άμεση απόκριση τους στην κλιματική αλλαγή χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος Ανάλυσης ειδών δεικτών (Indicator species analysis). Επιπλέον, αναπτύχθηκε ένα νέο μεθοδολογικό εργαλείο για την ιεράρχηση σημαντικών περιοχών για τη διατήρηση της βιοποικιλότητας, με τη χρήση του Σταθμισμένου Δείκτη Διατήρησης (Standardized Conservation Index, SCI), που υπολογίζεται με βάση την τιμή διατήρησης (ci) ενός είδους και στηρίζεται στη σπανιότητα, τον ενδημισμό και την κατάσταση διατήρησης των ειδών μια περιοχής (εφαρμόστηκε στην ομάδα των ορθοπτέρων). Τα μωσαϊκά βλάστησης και η παραποτάμια βλάστηση αναδείχθηκαν ως τα πιο σημαντικά ενδιαιτήματα και για τις τρεις ταξινομικές ομάδες, ενώ τα δάση φιλοξενούν μεγάλο πλούτο ενδημικών φυτών. Το δίκτυο Natura 2000 δεν συμβάλει σε επαρκή βαθμό στη διατήρηση των ειδών πεταλούδων και φυτών της Κύπρου, ενώ οι οικότοποι προτεραιότητας φιλοξενούν μεγαλύτερο αριθμό ενδημικών ειδών σε μεγαλύτερα υψόμετρα. H αφθονία των ανθέων και η υγρασία του εδάφους επηρέασαν θετικά τις πεταλούδες και τα ορθόπτερα, ενώ το υψόμετρο είχε αρνητική επίδραση στις δύο ομάδες. Δύο διαφορετικά πρότυπα ποικιλότητας βρέθηκαν κατά μήκος της υψομετρικής διαβάθμισης: ένα μονοκόρυφο πρότυπο για τα φυτά και τις πεταλούδες και ένα μονοτονικό πρότυπο (γραμμική μείωση) για τα ορθόπτερα. Για τα φυτά το πρότυπο αυτό μπορεί να εξηγηθεί από την ποικιλότητα των ενδιαιτημάτων που πιθανόν να οφείλεται στο γεωλογικό υπόστρωμα, ενώ για τις πεταλούδες θα μπορούσε να αποδοθεί στον μεγαλύτερο πλούτο φυτικών ειδών στα μεσαία υψόμετρα που ευνοούν τη διαθεσιμότητα πόρων. Για τα ορθόπτερα αυτό το πρότυπο θα μπορούσε να αποδοθεί στη μείωση της θερμοκρασίας προς μεγαλύτερα υψόμετρα και στις μειωμένες πηγές τροφής. Επιπλέον, προσδιορίστηκαν 13 είδη που σχετίζονται με την τέταρτη υψομετρική ζώνη (>1500 μ.) τα οποία θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως είδη στόχοι για την παρακολούθηση και καταγραφή της απόκρισής τους στην κλιματική αλλαγή. Τα αποτελέσματα της διατριβής αυτής επισημαίνουν την ανάγκη προστασίας των αγροτικών μωσαϊκών βλάστησης και των παρόχθιων ζωνών κατά μήκος της υψομετρικής διαβάθμισης λόγω της μεγάλης αξίας διατήρησης για τις τρεις υπό μελέτη ομάδες. Προτείνεται, η επέκταση του δικτύου Natura 2000 ώστε να ενσωματώσει σε μεγαλύτερο βαθμό μωσαϊκά βλάστησης, λόγω της μεγάλης οικολογικής τους αξίας καθώς και των παρόχθιων ζωνών στις αυστηρά προστατευόμενες ζώνες του δικτύου, λόγω της μεγάλης οικολογικής τους αξίας και της μελλοντικής δυνατότητας που έχουν για τη διατήρηση της βιοποικιλότητας υπό το φως της κλιματικής αλλαγής. Είναι ύψιστης σημασίας η προστασία του ορεινού όγκου του Τροόδους ώστε να διασφαλιστεί η ορεινή βιοποικιλότητα του νησιού. Τέλος, η θέσπιση προγραμμάτων παρακολούθησης θα συμβάλει στις εθνικές και ευρωπαϊκές πολιτικές καθώς και στη διαμόρφωση διαχειριστικών μέτρων για τη διατήρηση και προστασία της βιοποικιλότητας της Κύπρου.