Published January 1, 2012 | Version v1
Publication Open

Plant and animal endemism in the eastern Andean slope: challenges to conservation

Creators

  • 1. NatureServe
  • 2. Higher University of San Andrés
  • 3. National University of San Marcos
  • 4. Instituto de Investigaciones de la Amazonía Peruana
  • 5. Universidad Indígena Quechua Boliviana Casimiro Huanca
  • 6. BirdLife International
  • 7. Pontifical Catholic University of Peru
  • 8. National Agrarian University
  • 9. EcoHealth Alliance

Description

The Andes-Amazon basin of Peru and Bolivia is one of the most data-poor, biologically rich, and rapidly changing areas of the world. Conservation scientists agree that this area hosts extremely high endemism, perhaps the highest in the world, yet we know little about the geographic distributions of these species and ecosystems within country boundaries. To address this need, we have developed conservation data on endemic biodiversity (~800 species of birds, mammals, amphibians, and plants) and terrestrial ecological systems (~90; groups of vegetation communities resulting from the action of ecological processes, substrates, and/or environmental gradients) with which we conduct a fine scale conservation prioritization across the Amazon watershed of Peru and Bolivia. We modelled the geographic distributions of 435 endemic plants and all 347 endemic vertebrate species, from existing museum and herbaria specimens at a regional conservation practitioner's scale (1:250,000-1:1,000,000), based on the best available tools and geographic data. We mapped ecological systems, endemic species concentrations, and irreplaceable areas with respect to national level protected areas. We found that sizes of endemic species distributions ranged widely (< 20 km2 to > 200,000 km2) across the study area. Bird and mammal endemic species richness was greatest within a narrow 2500-3000 m elevation band along the length of the Andes Mountains. Endemic amphibian richness was highest at 1000-1500 m elevation and concentrated in the southern half of the study area. Geographical distribution of plant endemism was highly taxon-dependent. Irreplaceable areas, defined as locations with the highest number of species with narrow ranges, overlapped slightly with areas of high endemism, yet generally exhibited unique patterns across the study area by species group. We found that many endemic species and ecological systems are lacking national-level protection; a third of endemic species have distributions completely outside of national protected areas. Protected areas cover only 20% of areas of high endemism and 20% of irreplaceable areas. Almost 40% of the 91 ecological systems are in serious need of protection (= < 2% of their ranges protected). We identify for the first time, areas of high endemic species concentrations and high irreplaceability that have only been roughly indicated in the past at the continental scale. We conclude that new complementary protected areas are needed to safeguard these endemics and ecosystems. An expansion in protected areas will be challenged by geographically isolated micro-endemics, varied endemic patterns among taxa, increasing deforestation, resource extraction, and changes in climate. Relying on pre-existing collections, publically accessible datasets and tools, this working framework is exportable to other regions plagued by incomplete conservation data.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يعد حوض الأنديز والأمازون في بيرو وبوليفيا أحد أكثر مناطق العالم فقراً في البيانات وثراءً بيولوجيًا وسرعة في التغير. يتفق علماء الحفظ على أن هذه المنطقة تستضيف توطنا مرتفعا للغاية، وربما يكون الأعلى في العالم، ومع ذلك فإننا لا نعرف سوى القليل عن التوزيعات الجغرافية لهذه الأنواع والنظم الإيكولوجية داخل حدود البلد. لتلبية هذه الحاجة، قمنا بتطوير بيانات الحفظ حول التنوع البيولوجي المتوطن (حوالي800 نوع من الطيور والثدييات والبرمائيات والنباتات) والأنظمة البيئية الأرضية (حوالي90 ؛ مجموعات من المجتمعات النباتية الناتجة عن عمل العمليات البيئية والركائز و/أو التدرجات البيئية) التي نجري معها تحديد أولويات الحفظ على نطاق دقيق عبر مستجمعات مياه الأمازون في بيرو وبوليفيا. قمنا بنمذجة التوزيعات الجغرافية لـ 435 نباتًا مستوطنًا وجميع أنواع الفقاريات المستوطنة البالغ عددها 347 نوعًا، من عينات المتاحف والأعشاب الموجودة على مقياس ممارس الحفظ الإقليمي (1: 250،000-1:1،000،000)، بناءً على أفضل الأدوات المتاحة والبيانات الجغرافية. قمنا برسم خرائط للنظم البيئية، وتركيزات الأنواع المستوطنة، والمناطق التي لا يمكن الاستغناء عنها فيما يتعلق بالمناطق المحمية على المستوى الوطني. وجدنا أن أحجام توزيعات الأنواع المستوطنة تراوحت على نطاق واسع (< 20 كم 2 إلى > 200000 كم 2) عبر منطقة الدراسة. كان ثراء الأنواع المستوطنة من الطيور والثدييات أكبر ضمن نطاق ارتفاع ضيق يتراوح بين 2500 و 3000 متر على طول جبال الأنديز. كان ثراء البرمائيات المتوطنة أعلى عند ارتفاع 1000-1500 متر وتركز في النصف الجنوبي من منطقة الدراسة. كان التوزيع الجغرافي لتوطن النباتات يعتمد بشكل كبير على الأصناف. تتداخل المناطق التي لا يمكن استبدالها، والتي يتم تعريفها على أنها المواقع التي تضم أكبر عدد من الأنواع ذات النطاقات الضيقة، بشكل طفيف مع المناطق ذات التوطن المرتفع، ومع ذلك أظهرت عمومًا أنماطًا فريدة عبر منطقة الدراسة حسب مجموعة الأنواع. وجدنا أن العديد من الأنواع المستوطنة والأنظمة البيئية تفتقر إلى الحماية على المستوى الوطني ؛ ثلث الأنواع المستوطنة لديها توزيعات بالكامل خارج المناطق المحمية الوطنية. تغطي المناطق المحمية 20 ٪ فقط من المناطق ذات التوطن المرتفع و 20 ٪ من المناطق التي لا يمكن تعويضها. ما يقرب من 40 ٪ من 91 نظامًا بيئيًا في حاجة ماسة إلى الحماية (= 2 ٪ من نطاقاتها محمية). نحدد لأول مرة مناطق ذات تركيزات عالية من الأنواع المستوطنة وعدم إمكانية الاستبدال العالية التي لم تتم الإشارة إليها إلا بشكل تقريبي في الماضي على المستوى القاري. نستنتج أن هناك حاجة إلى مناطق محمية تكميلية جديدة لحماية هذه الأمراض المتوطنة والنظم الإيكولوجية. سيواجه التوسع في المناطق المحمية تحديًا بسبب الأمراض المتوطنة الدقيقة المعزولة جغرافيًا، والأنماط المتوطنة المتنوعة بين الأصناف، وزيادة إزالة الغابات، واستخراج الموارد، والتغيرات في المناخ. بالاعتماد على المجموعات الموجودة مسبقًا ومجموعات البيانات والأدوات المتاحة للجمهور، يمكن تصدير إطار العمل هذا إلى مناطق أخرى تعاني من بيانات الحفظ غير المكتملة.

Translated Description (French)

Le bassin des Andes et de l'Amazonie du Pérou et de la Bolivie est l'une des régions du monde les plus pauvres en données, biologiquement riches et en évolution rapide. Les scientifiques de la conservation conviennent que cette zone abrite un endémisme extrêmement élevé, peut-être le plus élevé au monde, mais nous savons peu de choses sur la répartition géographique de ces espèces et écosystèmes à l'intérieur des frontières nationales. Pour répondre à ce besoin, nous avons développé des données de conservation sur la biodiversité endémique (~800 espèces d'oiseaux, de mammifères, d'amphibiens et de plantes) et les systèmes écologiques terrestres (~90 ; groupes de communautés végétales résultant de l'action de processus écologiques, de substrats et/ou de gradients environnementaux) avec lesquels nous effectuons une priorisation de conservation à petite échelle dans le bassin versant amazonien du Pérou et de la Bolivie. Nous avons modélisé les distributions géographiques de 435 plantes endémiques et des 347 espèces de vertébrés endémiques, à partir de spécimens de musées et d'herbiers existants à l'échelle d'un praticien régional de la conservation (1:250 000-1: 1 000 000), sur la base des meilleurs outils et données géographiques disponibles. Nous avons cartographié les systèmes écologiques, les concentrations d'espèces endémiques et les zones irremplaçables par rapport aux zones protégées au niveau national. Nous avons constaté que la taille des distributions des espèces endémiques variait largement (< 20 km2 à > 200 000 km2) dans la zone d'étude. La richesse en espèces endémiques d'oiseaux et de mammifères était la plus grande dans une étroite bande d'altitude de 2 500 à 3 000 m le long des Andes. La richesse en amphibiens endémiques était la plus élevée à 1000-1500 m d'altitude et concentrée dans la moitié sud de la zone d'étude. La distribution géographique de l'endémisme végétal était fortement tributaire des taxons. Les zones irremplaçables, définies comme les endroits avec le plus grand nombre d'espèces avec des aires de répartition étroites, chevauchaient légèrement les zones d'endémisme élevé, mais présentaient généralement des modèles uniques dans la zone d'étude par groupe d'espèces. Nous avons constaté que de nombreuses espèces endémiques et systèmes écologiques manquent de protection au niveau national ; un tiers des espèces endémiques ont des distributions complètement en dehors des zones protégées nationales. Les aires protégées ne couvrent que 20 % des zones de fort endémisme et 20 % des zones irremplaçables. Près de 40% des 91 systèmes écologiques ont un besoin sérieux de protection (= < 2% de leurs aires protégées). Nous identifions pour la première fois des zones de fortes concentrations d'espèces endémiques et de haute irremplaçabilité qui n'ont été que grossièrement indiquées dans le passé à l'échelle continentale. Nous concluons que de nouvelles aires protégées complémentaires sont nécessaires pour sauvegarder ces endémies et ces écosystèmes. Une expansion dans les zones protégées sera remise en question par des micro-endémies géographiquement isolées, des schémas endémiques variés parmi les taxons, une déforestation croissante, l'extraction des ressources et les changements climatiques. S'appuyant sur des collections préexistantes, des ensembles de données et des outils accessibles au public, ce cadre de travail est exportable vers d'autres régions en proie à des données de conservation incomplètes.

Translated Description (Spanish)

La cuenca andino-amazónica de Perú y Bolivia es una de las áreas del mundo más pobres en datos, biológicamente ricas y rápidamente cambiantes. Los científicos están de acuerdo en que esta área alberga un endemismo extremadamente alto, tal vez el más alto del mundo, pero sabemos poco sobre las distribuciones geográficas de estas especies y ecosistemas dentro de los límites de los países. Para abordar esta necesidad, hemos desarrollado datos de conservación sobre la biodiversidad endémica (~800 especies de aves, mamíferos, anfibios y plantas) y los sistemas ecológicos terrestres (~90; grupos de comunidades de vegetación resultantes de la acción de procesos ecológicos, sustratos y/o gradientes ambientales) con los que realizamos una priorización de la protección a pequeña escala en la cuenca amazónica de Perú y Bolivia. Modelamos las distribuciones geográficas de 435 plantas endémicas y las 347 especies de vertebrados endémicos, a partir de especímenes de museos y herbarios existentes a escala de un profesional regional (1:250,000-1:1,000,000), con base en las mejores herramientas disponibles y datos geográficos. Mapeamos los sistemas ecológicos, las concentraciones de especies endémicas y las áreas insustituibles con respecto a las áreas protegidas a nivel nacional. Encontramos que los tamaños de las distribuciones de especies endémicas variaban ampliamente (< 20 km2 a > 200.000 km2) en toda el área de estudio. La riqueza de especies endémicas de aves y mamíferos fue mayor dentro de una estrecha banda de altitud de 2500-3000 m a lo largo de la longitud de la Cordillera de los Andes. La riqueza endémica de anfibios fue mayor a 1000-1500 m de altitud y se concentró en la mitad sur del área de estudio. La distribución geográfica del endemismo de las plantas dependía en gran medida de los taxones. Las áreas irreemplazables, definidas como ubicaciones con el mayor número de especies con rangos estrechos, se superponían ligeramente con áreas de alto endemismo, pero generalmente exhibían patrones únicos en toda el área de estudio por grupo de especies. Encontramos que muchas especies endémicas y sistemas ecológicos carecen de protección a nivel nacional; un tercio de las especies endémicas tienen distribuciones completamente fuera de las áreas protegidas nacionales. Las áreas protegidas cubren solo el 20% de las áreas de alto endemismo y el 20% de las áreas insustituibles. Casi el 40% de los 91 sistemas ecológicos están en grave necesidad de protección (= < 2% de sus áreas de distribución protegidas). Identificamos por primera vez, áreas de altas concentraciones de especies endémicas y alta irremplazabilidad que solo se han indicado aproximadamente en el pasado a escala continental. Concluimos que se necesitan nuevas áreas protegidas complementarias para salvaguardar estas endemias y ecosistemas. La expansión de las áreas protegidas se verá desafiada por microendemias geográficamente aisladas, patrones endémicos variados entre los taxones, el aumento de la deforestación, la extracción de recursos y los cambios en el clima. Basándose en colecciones preexistentes, conjuntos de datos y herramientas de acceso público, este marco de trabajo es exportable a otras regiones plagadas de datos conservadores incompletos.

Files

1472-6785-12-1.pdf

Files (4.9 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:94b294b5f7362032106d85c311ff5f88
4.9 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
توطن النباتات والحيوانات في منحدر الأنديز الشرقي: تحديات الحفظ
Translated title (French)
Endémisme végétal et animal sur le versant est des Andes : défis pour la conservation
Translated title (Spanish)
Endemismo vegetal y animal en la vertiente oriental andina: desafíos para la conservación

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2066436593
DOI
10.1186/1472-6785-12-1

Is supplement to
https://openalex.org/W849327309 (Other)
https://openalex.org/W3087837298 (Other)
https://openalex.org/W2996972657 (Other)
https://openalex.org/W2184029500 (Other)
https://openalex.org/W2157135907 (Other)
https://openalex.org/W2142208817 (Other)
https://openalex.org/W2103716917 (Other)
https://openalex.org/W2100298033 (Other)
https://openalex.org/W2084227871 (Other)
https://openalex.org/W2017653775 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Kenya

References

  • https://openalex.org/W1543842230
  • https://openalex.org/W1837330502
  • https://openalex.org/W1918515386
  • https://openalex.org/W1964996721
  • https://openalex.org/W1967114139
  • https://openalex.org/W1971571798
  • https://openalex.org/W1980341499
  • https://openalex.org/W1981502333
  • https://openalex.org/W1985084881
  • https://openalex.org/W1985425676
  • https://openalex.org/W1998843668
  • https://openalex.org/W2006274976
  • https://openalex.org/W2007352486
  • https://openalex.org/W2007400810
  • https://openalex.org/W2045366837
  • https://openalex.org/W2046027506
  • https://openalex.org/W2050352321
  • https://openalex.org/W2057507880
  • https://openalex.org/W2062340317
  • https://openalex.org/W2064270042
  • https://openalex.org/W2064987933
  • https://openalex.org/W2065721292
  • https://openalex.org/W2068445443
  • https://openalex.org/W2077822176
  • https://openalex.org/W2094745735
  • https://openalex.org/W2095253435
  • https://openalex.org/W2098827790
  • https://openalex.org/W2111796869
  • https://openalex.org/W2111954076
  • https://openalex.org/W2112184907
  • https://openalex.org/W2112315008
  • https://openalex.org/W2112776483
  • https://openalex.org/W2117652151
  • https://openalex.org/W2119202692
  • https://openalex.org/W2119830727
  • https://openalex.org/W2120160157
  • https://openalex.org/W2121135734
  • https://openalex.org/W2123337039
  • https://openalex.org/W2126079644
  • https://openalex.org/W2126426240
  • https://openalex.org/W2132755397
  • https://openalex.org/W2132810849
  • https://openalex.org/W2135858501
  • https://openalex.org/W2138788795
  • https://openalex.org/W2139416101
  • https://openalex.org/W2147390369
  • https://openalex.org/W2148670045
  • https://openalex.org/W2152944646
  • https://openalex.org/W2153868642
  • https://openalex.org/W2162348455
  • https://openalex.org/W2168939113
  • https://openalex.org/W2172559160
  • https://openalex.org/W2175230694
  • https://openalex.org/W2177348754
  • https://openalex.org/W2177373773
  • https://openalex.org/W2268788087
  • https://openalex.org/W2272473773
  • https://openalex.org/W2320688282
  • https://openalex.org/W2328348502
  • https://openalex.org/W4211243502
  • https://openalex.org/W4241122124