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Article details

Biodiversity of the alpine vascular flora of the N.W. North American Cordillera: the evidence from phyto-geography

DOI: 10.3112/erdkunde.2007.04.05
Year: 2007
Vol: 61
Issue: 4
Pages: 344-357
Summary:

At the end of the Late Wisconsin glaciation, the alpine vascular flora had only about 3.5 ka in which to colonize the 1,600 km north-south extent of the formerly glaciated terrain in western Canada as soon as the ice melted, before the temperatures caused them to become isolated on individual mountains. This paper describes the source areas/refugia, and estimates the efficacy of the migration from each source. Basic data consists of details of the present-day vegetation from 29 alpine sites between the north coast of Alaska and Colorado. Over 70% of the alpine species in the Canadian Cordillera are only found on this continent. Distribution of individual species is sporadic, probably due to the short time available for colonization. Considerable speciation had occurred in each refugium during the glaciation, probably due to the greater success of mutations that could survive better than their parents in the new conditions. These new species allow the flora of each refugium to be identified. The ca. 629 species present were categorized into nine groups based on existing distributions. Plots of the percentages of species in each category produced maps showing that the species present in the Middle Cordilleran refugium in the vicinity of Plateau Mountain and on the Queen Charlotte Islands mainly migrated north and south along the adjacent mountain ranges. There was limited recruitment from the Southern Cordilleran species due to the wetter and colder conditions in the formerly glaciated terrain. New Beringian species showed mixed success, whereas the North Cordilleran, North American and Cordilleran species colonized the whole Cordillera in the available time. There was limited invasion of a few species from the adjacent Prairies. The results suggest that during repeated cold events, the alpine species can extend their ranges, becoming mixed to form the Cordilleran flora. The more plastic species with efficient dispersal mechanisms can spread and become part of the North American group. When the Bering Land Bridge is open, these species can then move to Eurasia, and have the potential to become part of the Circum-Subarctic group. However the number of species completing this process is small due to the time requirement, the inefficiency of dispersal, the overcoming of filters, and the availability of an open Bering Strait at a suitable time.

Zusammenfassung:

Am Ende der Late Wisconsin-Vereisung stand der alpinen Gefäßpflanzenflora lediglich ein Zeitraum von ca. 3.500 Jahren zur Verfügung, um das sich ca. 1.600 km erstreckende, ehemals vergletscherte Gebiet im westlichen Kanada wieder zu besiedeln, bevor die Temperaturen zu einer Isolierung in einzelnen Gebirgsregionen führten. In diesem Artikel werden die Ursprungsgebiete (Refugien) beschrieben und es erfolgt eine Abschätzung der Effizienz der Migration aus den einzelnen Ursprungsgebieten. Datengrundlage bildet die aktuelle Vegetation von 29 alpinen Standorten zwischen der Nordküste Alaskas und Colorado. Über 70% der alpinen Arten der kanadischen Kordillere sind in ihrer Verbreitung auf diesen Kontinent beschränkt. Die Verbreitung einzelner Arten ist sporadisch; wahrscheinlich eine Folge der nur kurzen Zeit, die für die Wiederbesiedlung zur Verfügung stand. Während der letzten Vereisung haben Mutationen zu standörtlichen Anpassungen und zu spezifischen Artenveränderung in den Refugien geführt. Anhand der neuen Arten lässt sich die Flora der einzelnen Refugien identifizieren. Die ca. 629 vorkommenden Arten wurden auf der Grundlage ihrer aktuellen Verbreitung in neun Gruppen unterteilt. Anhand von Karten, welche die prozentuale Artenzusammensetzung darstellen, ist ersichtlich, dass Arten aus den Refugien der mittleren Kordillere, aus der Umgebung des Plateau Mountain und von den Königin-Charlotte-Inseln hauptsächlich nördlich und südlich entlang der angrenzenden Gebirgsketten wanderten. Aufgrund feuchterer und kühlerer Bedingungen in den ehemals vergletscherten Gebieten wanderten nur wenige Arten aus dem Bereich der südlichen Kordillere ein. Der Erfolg neuer Bering- Arten war unterschiedlich, während Arten der nördlichen Kordillere sowie die der nordamerikanischen und Kordilleren- Florengruppe den gesamten Gebirgsraum in der zur Verfügung stehenden Zeit wieder besiedelten. Lediglich wenige Arten aus den angrenzenden Präriegebieten wanderten ein. Die Ergebnisse legen den Schluss nahe, dass während wiederholter Kaltphasen alpine Arten ihren Lebensraum ausdehnen können und sich mit der Kordilleren-Flora vermischen. Besonders anpassungsfähige Arten mit effizienten Verbreitungsmechanismen können sich weit verbreiten und gehen in die nordamerikanische Flora ein. Besteht eine Landverbindung zwischen Asien und Amerika, können diese Arten nach Eurasien wandern und Teil der zirkum-subarktischen Flora werden. Die Anzahl der diesen Wanderungsprozess durchlaufenden Arten ist jedoch gering, aufgrund der dazu notwendigen Zeit, ineffizienter Verbreitungsmechanismen, der Bewältigung von Wanderungshindernissen und der Verfügbarkeit einer für ausreichende Zeit bestehenden Landverbindung.

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