Cover image of: Ulrich Brose - Artendiversität der Pflanzen- und Laufkäfergemeinschaften (Coleoptera, Carabidae) von Naßstellen auf mehreren räumlichen Skalenebenen

Ulrich Brose:

Artendiversität der Pflanzen- und Laufkäfergemeinschaften (Coleoptera, Carabidae) von Naßstellen auf mehreren räumlichen Skalenebenen

2001. 154 Seiten, 47 Abbildungen, 54 Tabellen, 14x22cm, 370 g
Language: Deutsch

(Dissertationes Botanicae, Band 345)

ISBN 978-3-443-64257-0, brosch., price: 46.00 €

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Keywords

Coleoptera • Carabidae • Naßstelle • Laufkäfer • Biodiversität

Contents

Kurzfassung top ↑

Im Zuge der Nachhaltigkeitsdebatte haben Modelle, die Biodiversität, abiotische Parameter und Landnutzung von Ökosystemen verbinden, zunehmende Bedeutung erhalten. Dabei besteht ein eklatantes Forschungsdefizit zu Kleinökosystemen. Die vorliegende Arbeit versucht diese Lücke beispielhaft für Naßstellen zu schließen. Dabei wird die Artendiversität der Pflanzen- und Laufkäfergemeinschaften auf mehreren räumlichen Skalenebenen untersucht. Auf der Mikroebene (Vegetationsquadrate/Bodenfallen) wurden die Artenzusammensetzungen direkt mit Standortparametern in Beziehung gesetzt. Vor allem durch die Beschreibung von ökologischen Artengruppen der Vegetation wurden erstmals konkrete Zustände des Ökosystems beschrieben. Auf der Mesoebene der Ökotope wurden inselökologische Modelle bearbeitet. Während die Zusammenhänge zwischen den Flächengrößen, der Isolation und der Artendiversität von geringer Bedeutung waren, hatte die Ökotopheterogenität (Heterogenität der Überflutungen bzw. der Vegetationsstrukturen) großen Einfluß auf die Artenzahlen. Auf der MaRroebene der Landschaften hatten die Heterogenität der Bodenarten, die mittlere Nutzungsintensität und hydrologische Parameter eine größere Bedeutung als Parameter der landschaftlichen Mosaikstruktur.

Bespr.: Tuexenia 21, 2001, S. 309 top ↑

In der vorliegenden Arbeit werden Gefäßpflanzen und Laufkäfer vergleichend untersucht, ausgehend vom Einzelstandort über Ökotope bis zur Landschaft (Mikro-, Meso-, Makroebene), wobei allgemein hygrophile und auch stärker spezialisierte Arten gesondert betrachtet werden. Objekte sind inselartige Naßstellen in großen Ackerflächen, die zumindest im Frühjahr offenes Wasser besitzen und im Vorjahr noch umgepflügt wurden. Die sieben Untersuchungsgebiete (je 10 km7) liegen in Brandenburg. Die sich aus der Vegetationserfassung ergebenden Arten der Nahstandorte werden in 8 ökologische Gruppen gegliedert, mit ökologischen Daten in Beziehung gesetzt und mit statistisch-multivariaten Methoden weiter ausgewertet. Auch bei den Laufkäfern werden die Ergebnisse durch solche Verfahren stark abstrahiert. An den instabilen, amphibischen Naßstellen herrschen kurzlebige Pionierpflanzen langlebiger Samenbank und Fernausbreitung und kleine Käfer. Neben der Überflutungsdauer spielt auf der Mikro- und Mesoebene die Konkurrenz hochwüchsiger Pflanzen (für die Käfer auch die Vegetationsstruktur) eine große Rolle für die Artenkombination, ebenfalls die Nutzungsintensität auf den umliegenden Ackern. Neben groPräumigeren Faktoren (Bodenart, Nutzungsintensität) ist die Diversittät der Naßbiotope auch für diejenige der Makroebene von Bedeutung. Für den Naturschutz wäre eine Erhaltung mit Pflügen der Naßstellen sehr wünschbar, was entsprechend honoriert werden müßte. Nutzungsintensivierung oder -aufgabe wären der biologischen Diversität abträglich.

H. Dierschke

Tuexenia 21, 2001, S. 309

Bespr.: Kieler Nachrichten Jg. 31, 2003 top ↑

Diversität, Artendiversität und Biodiversität sind viel strapazierte Schlagwörter in Ökologie und Naturschutz. Die Anzahl der Publikationen zu diesen Themen steigt exponentiell und doch (oder gerade deshalb) bleibt der Eindruck, dass fundamentale Grundvorausetzungen in der biologischen Diversitätsforschung selten berücksichtigt werden. Eine erfreuliche Ausnahme ist hier die Arbeit von U. Brose zur Artenvielfalt von Nassstellen in der agrarisch geprägten Kulturlandschaft Nordost-Deutschlands. Die Untersuchungen berücksichtigen sowohl unterschiedliche taxonomische Gruppen (Höhere Pflanzen und Laufkäfer) als auch drei räumliche Maßstabsebenen (Mikro-, Meso-, und Makroebene; von 0,25 m² bis 10 ha), für die die prägenden Einfluss- faktoren (Nutzungsregime, Wasser- und Nährstoffhaushalt, Isolation und Flächengröße) der Artenzusammensetzung und -vielfalt (differenziert nach Gesamt-Artenzahl und Anzahl spezifischer/stenöker Arten) analysiert werden. Die gefundenen Ergebnisse werden mit multivariater Statistik vielfältig aufbereitet, und die abgeleiteten Hypothesen durch Freiland-Experimente überprüft. Schließlich werden die Ergebnisse in ein hierarchisches Diversitätsmodell" integriert und anhand der gefundenen Ergebnisse Handlungsempfehlungen für die Landnutzung gegeben. Letztlich zeigt die lesenswerte Arbeit von U. Brose einen Weg auf, wie wir als Ökologen mit dem (scheinbaren) Widerspruch umgehen können, dass einerseits weder die Arten-" noch die Biodiversität" eines einzelnen Quadratmeters Ackerschlag exakt bestimmbar ist, dass aber andererseits die Erhaltung der globalen Biodiversität" wesentlicher Bestandteil globaler Umweltpolitik sein soll. Fundierte Handlungsempfehlungen lassen sich nur ableiten, wenn die biologische Diversitätsforschung interdisziplinär und auf unterschiedlichen zeitlichen und räumlichen Maßstabsebenen die Faktoren analysiert, die die Entwicklung artenreicher Lebensgemeinschaften auf beeinflussen!

Kai Jensen

Kieler Nachrichten Jg. 31, 2003

Inhaltsverzeichnis top ↑

1 Einleitung 1

1.1 Nachhaltige Landnutzung und Biodiversität in Agrarlandschaften 1
1.2 Artendiversität auf verschiedenen räumlichen Skalenebenen 2
1.3 Stand der Forschung 3
1.3.1 Mikroebene 3
1.3.2 Mesoebene 4
1.3.3 Makroebene 6
1.4 Zielsetzung und Hypothesen 6
2 Material und Methoden 9
2.1 Charakterisierung von NaBstellen 9
2.2 Die Untersuchungsgebiete 10
2.2.1 Ausweisung der Untersuchungsgebiete 10
2.2.2 Naturräumliche Einheiten 10
2.2.3 Klima der Untersuchungsgebiete 12
2.3 Witterung in den Untersuchungsjahren 13
2.4 Untersuchungsflächen und allgemeine Erfassungsgrundlagen 15
2.5 Untersuchungen auf der Mikroebene 16
2.5.1 Erfassung der Vegetation auf der Mikroebene 17
2.5.2 Erfassung der Carabidae auf der Mikroebene 17
2.5.3 Überflutungsdauer 18
2.5.4 Erfassung der Vegetationsstrukturtypen 18
2.5.5 Erfassung der pflanzlichen Biomasse 19
2.5.6 Böden der Untersuchungsflächen 20
2.5.7 Ausweisung von ökologischen Artengruppen der Vegetation 22
2.5.8 Auswirkungen der Standortfaktoren auf die Artgemeinschaften 24
2.5.9 Freilandexperiment Vegetation 26
2.5.10 Freilandexperiment Carabidae 28
2.6 Untersuchungen auf der Mesoebene 29
2.6.1 Erfassung der Vegetation auf der Mesoebene 30
2.6.2 Erfassung der Carabidae auf der Mesoebene 30
2.6.3 Flächengrößen 31
2.6.4 Isolation 31
2.6.5 Heterogenität der Uberflutung 32
2.6.6 Heterogenität der Vegetationsstrukturen 33
2.6.7 Mittlere Bodenzahlen der Ackerschläge 33
2.6.8 Diversität der Nachbarökotope 34
2.6.9 Konstanz der Wasserführung in den Untersuchungsjahren 34
2.6.10 Diversität der Vegetation auf der Mesoebene 34
2.6.11 Diversitätshochrechnung aus Bodenfallen der Mesoebene 36
2.6.12 Diversität der Carabidae auf der Mesoebene 40
2.6.13 Aktivitätsabundanzen der Carabidae auf der Mesoebene 40
2.7 Untersuchungen auf der Makroebene 42
2.7.1 Erfassung der Vegetation auf der Makroebene 42
2.7.2 Erfassung der Carabidae auf der Makroebene 42
2.7.3 Kleinökosystemdichte und Diversität der Hauptnutzungseinheiten 42
2.7.4 Heterogenität der Böden und mittlere Bodenzahlen 43
2.7.5 Mittlere Uberflutungsdauer 44
2.7.6 Diversität von Vegetation und Carabidae auf der Makroebene 44
3 Ergebnisse 45
3.1 Beschreibung der Artgemeinschaften der Vegetation: ökologische
Gruppen und Spezialisten 45
3.2 Ausweisung von ökologischen Artengruppen der Vegetation 48
3.3 Auswirkungen der Standortparameter auf die Vegetation 55
3.4 Freilandexperiment Vegetation 58
3.5 Beschreibung der Vegetationsstrukturtypen 61
3.6 Beschreibung der Artgemeinschaften der Carabidae: ökologische
Gruppen und Spezialisten 62
3.7 Auswirkungen der Standortparameter auf die Carabidae 64
3.8 Freilandexperiment Carabidae 67
3.9 Diversität der Vegetation auf der Mesoebene 69
3.9.1 Unabhängige Variablen: Korrelationen und Hauptkomponenten 69
3.9.2 Arten-Areal-Beziehungen 70
3.9.3 Heterogenität der Uberflutungen 71
3.9.4 Isolation, Bodenzahlen und Diversität der Nachbarökotope 72
3.9.5 Zusammenfassung aller unabhängigen Variablen 73
3.9.6 Auswirkungen der Isolation auf die hygrophilen Pflanzenarten 74
3.10 Diversitätshochrechnung aus Bodenfallenfängen der Mesoebene 75
3.11 Diversität der Carabidae auf der Mesoebene 78
3.11.1 Unabhängige Variablen: Korrelationen und Hauptkomponenten 78
3.11.2 Arten-Areal-Beziehung 79
3.11.3 Artenzahlen und Isolation der Ökotope 79
3.11.4 Artenzahl und Heterogenität der Ökotope 80
3.11.5 Einfluß der Diversität der Nachbarökotope und der Bodenzahlen 82
3.11.6 Einfluß der Konstanz der Wasserführung auf die Diversität 82
3.11.7 Zusammenfassung der Einflüsse auf die Artenzahlen 83
3.12 Individuenzahlen der Carabidae auf der Mesoebene 84
3.13 Diversitätshochrechnung aus Bodenfallenfängen der Makroebene 87
3.14 Diversität von Vegetation und Carabidae auf der Makroebene 88
3.14.1 Landschaftsparameter 88
3.14.2 Regionale Diversität 90
4 Diskussion 93
4.1 Forschungsgegenstand und Rahmenbedingungen 93
4.2 Zusammensetzung der Artgemeinschaften 96
4.3 Abiotische Parameter 98
4.4 Ökologische Artengruppen der Vegetation 100
4.5 Standortparameter und die Artgemeinschaften der Vegetation 105
4.6 Freilandexperiment zur Konkurrenz in den Vegetationsbeständen 106
4.7 Standortparameter und die Artgemeinschaften der Carabidae 108
4.8 Freilandexperiment zum Zusammenhang zwischen den
Vegetationsstrukturen und der Biozönose der Carabidae 112
4.9 Methodenvergleiche zur Diversitätserfassung mit Bodenfallen 113
4.10 Diversität auf der Mesoebene 118
4.11 Diversität auf der Makroebene 126
4.12 Zusammenfassung des hierarchischen Diversitätsmodells 129
4.13 Biodiversität auf Naßstellen: Konsequenzen für die Landnutzung 132
5 Zusammenfassung und Summary 134
5.1 Zusammenfassung 134
5.2 Summary 136
6 Danksagung 139
7 Literatur 140
8 Anhang 155