Plant biodiversity patterns along a climatic gradient and across protected areas in West Africa

• Published in: African journal of ecology Vol. 56; no. 3; pp. 641 - 652
• Main Authors: Da, Sié Sylvestre, García Márquez, Jaime Ricardo, Sommer, Jan Henning, Thiombiano, Adjima, Zizka, Georg, Dressler, Stefan, Schmidt, Marco, Chatelain, Cyrille, Barthlott, Wilhelm
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Nairobi Blackwell Publishing Ltd 01.09.2018
• Subjects: Biodiversity; Chutes; Ecological monitoring; Entropy; Flowers & plants; Geographical distribution; Humid areas; Land use; Land use management; Maximum entropy; Nature conservation; Plant diversity; Plant protection; Precipitation; Protected areas; Rainfall; Spatial discrimination; Spatial resolution; species distribution modelling; Species diversity; Species richness; vascular plants; West Africa; Togo; West Africa
• ISSN: 0141-6707; 1365-2028
• DOI: 10.1111/aje.12517

Knowledge of spatial patterns of biological diversity is fundamental for ecological and biogeographical analyses and for priority setting in nature conservation, particularly in West Africa where the existing high biodiversity is increasingly threatened by human activities. The maximum entropy approach was used to model the geographic distribution of 3,393 vascular plant species at a spatial resolution of 0.0833°. Species richness decreases along temperature and precipitation gradients with high species numbers in the south and lower numbers towards the north of the transect. All centres of plant species diversity are confined to humid areas in concordance with the high positive correlation between species richness and rainfall which appears to be the most important delimiter for the distribution ranges of many species in the area. The effectiveness of the existing protected areas at regional and national levels is investigated based on the proportion of species covered. Considering the whole study area, 95% of all species are covered by protected areas according to their distribution ranges. However, the proportion of species covered is considerably lower for some countries such as Benin and Togo. Our results could provide guidance for essential land use management interventions to decision‐makers and conservationists in the region. Résumé La connaissance des schémas spatiaux de la diversité biologique est fondamentale pour les analyses écologiques et biogéographiques et pour le choix de priorités en matière de conservation de la nature, spécialement en Afrique de l'Ouest où la grande biodiversité actuelle est de plus en plus menacée par les activités humaines. L'approche par entropie maximale a servi pour modéliser la distribution géographique de 3 393 espèces de plantes vasculaires à une résolution spatiale de 0,0833°. La richesse en espèces diminue le long des gradients de températures et de précipitations, avec un grand nombre d'espèces au sud et un plus petit nombre au nord du transect. Tous les centres de diversité végétale sont confinés dans des zones humides, en accord avec la grande corrélation positive entre la richesse en espèces et les chutes de pluie qui semblent être le plus important délimiteur pour les aires de répartition de nombreuses espèces dans la région. Nous étudions l'efficacité des aires protégées existantes au niveau régional et national en nous basant sur la proportion d'espèces couvertes. En considérant toute la zone étudiée, 95% de toutes les espèces sont couvertes par des aires protégées selon leurs aires de répartition. Cependant, la proportion d'espèces couvertes est considérablement plus faible pour des pays comme le Bénin et le Togo. Nos résultats pourraient donner aux décideurs et aux conservationnistes de la région des orientations pour des interventions essentielles en matière de gestion des sols.