$ HELMHOLTZ. Populations- und Landschaftsökologie - Grundlegende Wissenschaften für den Naturschutz. Reinhard Klenke

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1 Populations- und Landschaftsökologie - Grundlegende Wissenschaften für den Naturschutz. Reinhard Klenke $ HELMHOLTZ CENTRE FOR RESEARCH -U F Z

2 Ökologie Unter Oecologie verstehen wir die gesammte Wissenschaft von den Beziehungen des Organismus zur umgebenden Aussenwelt, wohin wir im weiteren Sinne alle Existenz-Bedingungen rechnen können. Diese sind theils organischer, theils anorganischer Natur; sowohl diese als jene sind, wie wir vorher gezeigt haben, von der grössten Bedeutung für die Form der Organismen, weil sie dieselbe zwingen, sich ihnen anzupassen. Ernst Haeckel 1866 Page 2 0 HELMHOLTZ CENTRE FOR RESEARCH - UFZ

3 (ausgewählte) Fragestellungen der Ökologie Qualitative Wechselwirkungen zwischen dem Einzelorganismus und seiner Umwelt (Autökologie) Quantitative Wechselwirkungen zwischen tierischen und pflanzlicher Populationen und ihrer Umwelt sowie untereinander (Populationsökologie) Aufbau biologischer Systeme und die Wechselwirkungen ihrer Glieder untereinander sowie mit ihrer Umwelt (Synökologie). Page 3

4 Population Eine Population ist eine Gruppe von Individuen der gleichen Art, die aufgrund ihrer Entstehungsprozesse miteinander verbunden sind, eine Fortpflanzungsgemeinschaft bilden und zur gleichen Zeit in einem einheitlichen Areal zu finden sind. Bei wenig mobilen Lebewesen (Pflanzen, aber auch Tieren) und bei fragmentiertem Lebensraum können Subpopulationen unterschieden werden, die u. a. in der Populationsgenetik untersucht werden. fi9 HELMHQLTZ CENTREFOR Page 4 RESEARCH - UFZ

5 Populationsökologie Ist die Untersuchung der Größen und (in einem geringeren Maß) der Verteilungen von Pflanzen- und Tierpopulationen sowie der Prozesse (insbesondere der biologischen), die diese Größen und Verteilungen bestimmen. HELMHO LT 2 CENTREFOR RESEARCH - UFZ Page 5

6 Prozesse Geburt Fortpflanzung Tod Einwanderung Auswanderung Kooperation Konkurrenz Wachstum Ausbreitung Verteilung Migration i i i r F Population pyramid in frequency I (55,60] (50,55] (45,50] (40,45] I (35,40] [ ] (30,35] Q (25,30] [ ] (20,25] [ ] (15,20] (10,15] (5,10] [0,5] i i i i p S 800 fr 400 C 3 ZOO Fffsfucs HierdCnsm / AJ\A 0 fl I960 1& M j f Page 6 Dynamik Dichteabhängigkeit flg * L J C h iin jtr s in i h c frc -q u c n c y o f I h r e r in a lu U u ra l RraiLsIjiiMl c o m m u n lt y in Ih e O K o v w -44> yrs. ( A f t e r Ita v v Ä J d lh e s. 1W 1.)

7 3. Symponum " D y n a m ik u n d l l m w t l t b

8 Whir*-T3il*d E ig li in H*rklcnbur-g-tfrirptirrirriTrn Habitat Suitahilrty, Hilmar Settlements, jn d D iilt I bütiu n o f B rc e d irtg SltC H-ahUST S lk J tllltv In d e x & *n irtv at Hum i r n h A,1 P ftp1hm1 GNL e.v. Kratzeburg Dr. R- Klenke Page 8

9 Die Populationsökologie ist seit ihren Anfängen einen langen Weg gegangen und die Geschwindigkeit des Fortschritts war nie schneller als heute. Dennoch gibt es nur wenige, wenn überhaupt irgendwelche Populationen, von denen wir beanspruchen können, die zugrunde liegenden Ursachen ihrer Häufigkeit vollständig zu verstehen. Page 9 (Michael Begon, Martin Mortimer & David J. Thompson 1997) 0 HELMHQLTZ CENTREFOR RESEARCH - UFZ

10 Wachstum N t+ 1 = N t + B - D + I - E N - Number t - time B - Birth D - Death I - Imigration E - Emmigration Page 10 HELMHOLTZ CENTREFOR RESEARCH - UFZ

11 Wachstum dn = N dt N, K r ( ) N - Populationsgröße t - Zeitpunkt r - Wachstumsrate K - Umweltkapazität CENTRE FOR RESEARCH - UFZ Page 11

12 Der Populationsökologie wird in den deutschsprachigen Ländern keine besondere Aufmerksamkeit geschenkt, obwohl ihre zentrale Stellung innerhalb der Ökologie generell anerkannt wird. (Alfred Seitz & Jakob Müller 1996) Page 12 IELMHOLTZ CENTRE FOR RESEARCH - UFZ

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14 Wachstum Great cormorant (Phalacrocorax carbo sinensis) Cormorant population development Denmark + Germany o o CO o g <D.Q E o i» n c O W J _, g O o o CNJ o N (t) = r = ±0.009 *** K = ± 1876 nests *** s e Residuals: o n 2 3 d f KN0er K +N o ( e r - 1) lim = N (t) = K t r = ± ** K = ± 772 nests *** : on 32 df se Residuals" f T T T T m II T T T T T T Year Klenke, R., Bregnballe, Th., Sterup, J., Jepsen, N. & Knief, W. (in preparation): Development of cormorant colonies in relation to landscape factors and population density. The growth pattern mostly fits quite well to the VERHULST function of logistic growth Three phases N t r K S low grow th: M oderate: Explosion: = Nest num ber = Tim e = G rowth rate = Breeding capacity Page 14

15 Aussterben und Wiederkommen Otter records and sightings in Saxony Ollen in Saxony: \ Sinr> of Succe^sTul f o u i l k ' l K l'u i I l ilü u i r iik i. I r r rar Mb ^ K j IEiIi t b H h m r r i lln r r VLi w j 1. ^ \ihrn «elf«, iitfcll «IlHwr. Ikmd liniwr, ju l K.Ijiih Jlmk Eurasian otters (Lutra lutra D premium paymenls EI sighlinos I road kills 5 others ü unknown Hy, 4 Deel ine and recovery of the otter population in Saxony documented indirectly on basis o f cjciiili records nnd observations. Data from Schriften des Sächsischen Fixefteieiveteitts 1 51 (Fiedler 19% ), published observations (Kubasch 1996b), and reported Otters founddead since ihe 1950s (Kubasch 1996b; Zinke 1996), complcted with unpublished data from Saxon museums for Natural History compiled by die Saxon State Olliee for die Environment and Geology Dresden? HELMHOLTZ CENTRE FOR RESEARCH - UFZ Page 15

16 Innerartliche Konkurrenz und Populationsdynamik 10 Zeit (Stunden} O X c. - Q n Q. H t T a_ IM {d> Jahr Jahr a - b - c - d - e - logistisch, monoton gedämpft logistisch, gedämpfte Oszillation linear, gedämpfte Oszillation chaotisch stabiler Grenzzyklus 3,11 Beobachtungen von Populatiorsschwankungen: a} «on H e re ile n (nach Pearl 1927), b; von Schafen auf Tasmanien (nach Davidson 1938), c) des Samenfcälers Oaltosotsfoicfjyfi macuia fus. eines Vorratsschädl.ngs (nadft Ulida 1967), d) der Kohlmeise (Farus rnajo/) in Holland (nach Kluyver ). f.j des Wassertiohs D a p h n ia (nach Prall 1943). Page 16 HELMHOLTZ CENTRE FOR RESEARCH - UFZ

17 Größe von Tierpopulationen Absolute Häufigkeit LINCOLN-PETERSEN-Index 2 Wiederholungen, kurz aufeinander folgend einfach viele Grundvorraussetzung (7) keine Information über Güte der Schätzung (Varianz) H l = N n1, n2 m2 - N m 2 nl n IN = 2 n m Anzahl gefangener Tiere zum Zeitpunkt ti und ^ Anzahl wiedergefangener, markierter Tiere - Populationsgröße Page 17

18 Grundannahmen von Lincoln-Petersen 1) Die Population muß geschlossen sein, d.h.: 1.1) Es gibt keine Zugänge zur Population (keine Zuwanderungen und keine Geburten); 1.2) Es gibt keine Verluste aus der Population (keine Abwanderungen und keine Todesfälle). 2) Die markierten Tiere verlieren ihre M arkierungen nicht. 3) Die markierten Individuen mischen sich vollständig unter die unmarkierten. 4) Die Fangerfahrung hat keine Auswirkungen auf das Verhalten der Tiere, d.h.: 4.1) Markierte Exemplare werden nicht leichter als unmarkierte gefangen ( Trap happiness ); 4.2) Markierte Exemplare werden nicht schwerer als unmarkierte gefangen ( Trap shyness ). 5) Die W ahrscheinlichkeit, in einer Stichprobe gefangen zu werden, variiert nicht individuell. 6) Zwischen verschiedenen Erfassungszeitpunkten darf sich die Fangw ahrscheinlichkeit nicht verändern. 7) Markierte und unmarkierte Tiere haben die gleiche Überlebenswahrscheinlichkeit. $ HELMHOLTZ CENTRE FOR RESEARCH - UFZ Page 18

19 Größe von Tierpopulationen Absolute Häufigkeit Richard Cormack Great Britain Open Population Models Page 19 George A F Seber Kenneth P. Burnham New Zealand United States Open Population Models Closed Population Models Author of the standard book: Estimation of animal abundance and related parameters Kemwth H. Fc4 xl Kenneth H. Pollock Australia Closed & Open Population Models HELMHOLTZ CENTREFOR RESEARCH - UFZ

20 Größe von Tierpopulationen Absolute Häufigkeit Open Population Models Die Größe darf sich während der Schätzung (in begrenztem Maß) verändern Demografische Immigration und Emmigration (Geburten und Sterbefälle) sind erlaubt Closed Population Models Die Größe der Population darf sich während der Schätzung nicht verändern (weder geographische noch demographische Immigration, Emmigration) Page 20 Robust Design Models Eine Kombination aus Open Population und Closed Population Modellansätzen E IN B L I C K IN C I E EU K U N FT I M A R K -R E C A P T U R E E X P E R IM E N T E TUR SCH ATZU NG D E R A6IJNDANT UND Ü B E R LEB E N S R ATEN IN K L E I N S A U G E R - POPWLAT IONEN Klftnks, Reinhard P ö p u la t I o n s ö V o lo g io v pn K l e i n e ü<jg e r a r t e n 9 _ 14 VI, B e i t r. U n iv. H a l l e / 3 4 ( P AE)

21 T * - w * IH W ia ir M i i r c < n w i Größe von Tierpopulationen Absolute Häufigkeit H m v t u O i c m n u t ü c n n h p i n ^ H t m r. in N w l n v f m w ( i n k Llic M u k ItecjpfLire P o p u la tio n S iz t K stini;irii)ii A R e v i e w <tf A ijilih lc M vliioj- Illn-tr:LTlv.{ tw j C u c Slndv S a m p lin g o f D N A Sampling Design & Technique» Short e nough to assume c bs ure * jp Tg enaqgh ta rccw c ngn pe/taptu re rotes» Ca rtader babgy And behavor fc.gv mark ing behawa r a f langet s pec»es, e ffe d a f weather aandrbans, - nd ycr! success rate befare deoding thc n nmber a f a m pling occas»ns, the samp ig sc neue, thc a m pling t me, and thc study area» A a rm tat» n study can he ip determ me thc required n umber a fsa mphngoccaswinsand sampling p cm nts/tran stets * Ca Ifcd aitfy frts ti y depas S r-d a m p+cs f f passjbtel * Jse a dtspaab e co «1m t a d fa r matst am pics f jc., feces, urme, salnu] and tä te, m casc of fcoes, oniy thc requ ired amou nt of feca I matenal fram the sampielrf pass be»calfedas manysampfcs as passrble Presematiöfl Ejrtrsrtion * Perfarm a p b t study Use b w retenrton plasbctufaesta reduce the ioss of DNA * if na p ta t study can ibe perfarmeci. use prese native b uffer le g., ethanal, fysc buffer af e *tr»:td n» ff na p ta t Study r a r Ibe perfarmed, use a srlra me mb a n «p unhcatian te d i ntque!cg,, J Az m p lots af (ftagen I» fa b w ngoraie precaubons ta prevent cantamrurban: > W a rk im a separate Lab that ts free af coocerrtrated DNA a f the target spec es > Use a f negative contrab in each extraeban tu manrtar m ntrni irutian > JJse i c r(e ö res starrt p nette bps du ring all working sfcas > Ü ia nge g aves frequenty J'Exlract an ly lew sampfcsot anceje.g., 10 l i sam p*es > L k b d all tubes a t eac h step to avotd ca rrfusta n af sam p+es > üaen tu bes cararfu y wrth aut ta j : hing thc d ar inner imm ta prexenrtcantaminarbrg gbves e g., by js mg saft lssues fa r apenin^ > Prevent drap e t ca rrtam inatton by maving used opettc te s an ly overtne f g e t t u p e > C ean the used bene h, rac ks and pipettes witii UV light and AITKethanol M ic r o s iit u li t u G e n o t y p in g» A'ja d c ross conts t n stn n of sam oes by fbltawing lygante precauüons see P leservatu n & Lxtradia n*l Use k w retenba n p Laaüc tu bes ta re d u s the lass af DNA Use h^gh-ftielity hat Start pa ym trasc ercymes to inc rease arm Irfkabo n sjccess * Perfarm a p ta t studyta select the mast ;palymarp h m arken wrth b w genatyp ing erra r rata s» Use a small nun be r af nurkers ta just recz ve asuflfc *rrtly small pra babilrtyof tdentrty 4 PI; relax PI thres hakis when erra r rata ies becom ing Larigerl * ü e ne rate a canscnsus g e n a ty p v a several repetmons to mnirnse genatpip ing erra re * ita it ta sc rcen sam oes fa r th eir qualrty wrth 2-2 rrarkers perfarm ing 2-2 re p e tto ns» rtam a«bw qualrty sam ptas * Praceed wrth screen ing a f mare rrarkers andio s repeat remainng sam ples wrth the angiral narkers * Lsta nute ipelim inary alm ic dro pout rate, false alle s rate and the n um her a f req uired repeutjans Dec -de, accarding ta the resutts, a tele acreptaton ru es leg., 1 ssntn^p far netcraxygaus; 2 4 s gntings far haenazyga us * d i eck the m nsensus ge na typ es far m snatched genatfles, IM M and 2 M M, and vertfy them v a nepetrtians d iec± d s ts e t far remaimnig e no rs Estl m ating P opulation Slia Basod on G tn o ty p e Data» fwcjk,on pass of b u lagral m farm aton but a b o statstcaltp, whether theassumpbon af c 'PS ure ts likdy met»c heckibr equal captu re prabablrty and consider l o o g a mfa rn u ta o ta select an ap prop rata model acca urrti ng fa r varatian s in catdiabiirty1»use an error ncarparatmigeshnatran m add, takipg inta aem urrt th at some erra e are still undetaded Asse^ f theassumpöans a ftn e m o d d a re v n a te d»c o isb er that some e ira r patterns araspects a fth e capture pneess mgrrt üeomrtted by th e madel» Da not aerept the po puiahon sce esh nutia n inritlr k% F igm? J. Flow -chart and stummarj7o f points that should bc oonstidered if rton-invastive samplcs with low gcnorj'ping succostst rate and high gcnotvping ciror rate arc used for gcnctic capturc-mark-recapturc anah^is.. Lampa S, Henle K, Klenke R, Hoehn M, Gruber B (2013): How to overcome genotyping errors in non-invasive genetic mark-recapture population size estimation A review of available methods illustrated by a case study. Journal of Wildlife Management (Impact Factor: 1.64). 10/2013; DOI:DOI: /jwmg.604 Page 21 ELMHOLTZ CENTRE FOR RESEARCH - UFZ

22 Prädation von markierten Flundern durch den Kormoran Use of Coded Wire tags for estimation of predation Estimated weekly Proportion of flounder coded wire tags per pellet with 95% confidence intervals in May Wcdk and monuh June Page 22

23 The central biological problem is not survival as such, but design for survival. Mortalität: Alters- und jahresabhängige Überlebensraten Ü b e r le b e n s r a t e Age Dependency from Time Williams 1966 Survival rate Leben *ijahr J a h r - i ' T s d» in n «h i unbrk. t+lf+nnl C t c c le b c n s r a le Temperatur* L = m nn<> k 44h 4<-»i M+4 +IL vun TAUfiizRT ci -an.a-h ( - i ' + l / e-»ü -l) + Ü -l) '_ e-(«/ + c /)\ l 1 D -a O -i* l)j) J k M ifftfl«! i x b H+itL i w n AEBl HK3t (H l? ) In(L) rn f l 5' r = 3 5 > 1= 1 r (*,)! miti {i n- (1. /) } n i v. Klenke, R. (1991): Zur Sterblichkeit vom Mäusebussard Buteo buteo (L.) in Abhängigkeit von Todesursache, Alter und Jahr. - In: Stubbe, M. [Hrsg.]: Populationsökologie von Greifvogel und Eulenarten 2. Wiss. Beitr. Univ. Halle 1991/4. Halle/S. S Page 23

24 Metapopulationstheorie

25 Metapopulationstheorie Eine Metapopulation beschreibt eine Gruppe von Teilpopulationen (Subpopulationen), die untereinander einen eingeschränkten Individuen- und Genaustausch haben. Dabei besteht die Möglichkeit, dass Subpopulationen aussterben (lokale Extinktion) und an gleicher oder anderer Stelle Subpopulationen durch Neu- bzw. Wiederbesiedlung entstehen (lokale Kolonisation). Das Aussterben von Subpopulationen kann durch Immigration von Individuen aus anderen Subpopulationen verhindert werden (rescue-effect). 4 HELMHOLTZ CENTRE FOR RESEARCH - UFZ

26 Metapopulationstheorie Modell einer Metapopulation des Europäischen Laubfrosches (Hyla arborea) Opt. = Optimalhabitat N = Nebenkolonien TB = Trittsteinbiotope Page 26

27 Metapopulationstheorie In der klassischen Metapopulationstheorie ist der Lebenszyklus einer Teilpopulation relativ unabhängig von dem der anderen Teilpopulationen. Ein eventuelles Aussterben ist die Konsequenz von demographischer Stochastik (Fluktuationen der Populationsgröße durch zufällige demographische Ereignisse) Je kleiner eine Population ist, desto größer ist das Risiko auszusterben Page 27 HELMHOLTZ CENTRE FOR RESEARCH - UFZ

28 Stochastic patch occupancy models (SPOMs) Ilkka Hanski Page 28 Ein wichtiges Hilfsmittel für die praktische Anwendung der Metapopulationstheorie sind mathematische Modelle Besondere Bedeutung kommt dabei der Einbeziehung von umweltbedingten Zufällen (Stochastik) zu CENTRE FOR RESEARCH - UFZ

29 Habitat Compensation Network Reconnection Scenario Building and Map Preparation Current Status Several Small Full Ar*a Planned Road Wildlife Crossing Several Small Raducad ATh3 Single Large Raducad ÄTh3 Page 29

30 Results: Network Reconnection no road PtO pü fkft t* p iic h «. planned road PreptfHri «CttfiMpihiWrt w ild life Crossing Gl PrcpörtWi ri*ccuh*dpiitm m m m l.: h *1 lrt» w ild life Crossing G2 FviOpQfKfi P<wcvipWppRh«aj 0öfi ^ b w ild life Crossing Gl + G2 Fropgflontf wctpwppkh«0kn»«j#«0h0m^fr *» sö tu n n el FropflftcnPf KCW*«f pfllthw CJ 4 Sfr * «LW MG «S» Jö ^ «Im * dj 0 St «WiS0:»»fr»0J«*-40SG Im * 0 t m * r>

31 Metapopulationstheorie Dispersalkernel Die Beziehungen zwischen den Patches werden durch verschiedene Faktoren bestimmt: Entfernung Ausbreitungsvermögen des betrachteten Organismus Landschaft Klimatische Bedingungen

32 Unentwickelte Berglandschaft in Colorado

33 Landschaft ist ein Begriff, den jeder kennt - oder zumindest zu kennen glaubt. Kaum ein anderer Begriff jedoch wird in den Wissenschaften und im allgemeinen Sprachgebrauch mit so unterschiedlichen Sinngehalten verwendet wie dieser. Steinhardt 2004 Page 33 $ HELMHOLTZ CENTRE FOR RESEARCH - UFZ

34 Landschaften Natur (landschaft) Kulturlandschaft Agrarlandschaft Stadtlandschaft Gartenlandschaft Flußlandschaft Berglandschaft Sächsische, (Thüringische, Braunschweigische, Feldberger, Ostfriesische,...) Landschaft Fußball-Landschaft Musiklandschaft Page 34 Uli imunrn.ntal RESEARCH - UFZ

35 Drei Sichtweisen der Ökologie Mensch Geobotanik Aus der menschlichen Perspektive ist Landschaft in funktionale Einheiten gruppiert, die eine Bedeutung für den Menschen haben. Blickt auf die räumliche Verteilung abiotischer und biotischer Komponenten der Umwelt auf Basis der Bodenlandschaft wie sie durch Ansprüche von Pflanzen definiert ist. Sieht die Verteilung von Vegetationseinheiten auf Basis von Pflanzengesellschaften, W ald, Prairie, Acker, Trockenrasen, etc. Pflanzen sind standortgebunden, Verbreitung findet passiv statt. Zoologie Diese Perspektive steht konzeptionell in Beziehung zur menschlichen Perspektive. Allerdings besteht eine substantieller Unterschied darin, dass eine direkte oder abschätzbare artspezifische Scala zur Anwendung kommt. Tiere (mit Ausnahmen) können ihren Standort aktiv wechseln und verschiedene Ansprüche an verschiedenen Orten befriedigen. ^ HELMHOLTZ CENTRE FOR RESEARCH - UFZ Page 35

36 Gruppe (cluster) von Ökosystemen, typische wiederkehrende Muster (pattern), in Hintergrund (matrix) eingebettet.

37 Die wesentlichen Muster-Elemente sind Flecken (patches) und Korridore (corridors), die zu Netzwerken verbunden sein können. Page 37

38 Topische Dimension Klenke, R., Biedermann, M., Keller, M., Lämmel, D. Schorcht, W., Tschierschke, A., Zillmann, F. &. Neubert, F. (2004): Habitatansprüche, Strukturbindung und Raumnutzung von Vögeln und Säugetieren in forstwirtschaftlich genutzten und ungenutzten Kiefern- und Buchenwäldern. - Beitr. Forstwirtsch. u. Landsch.ökol. 38(2): topical (points and plots of some m2) - Vegetation, woody debris - small mammal captures (e.g. Apodemus flavicollis) - use of resources on different parts of trees by song birds (e.g. Tits Parus spec. and Nuthatch Sitta europea) nanochoric (plots and units of some ha) - breeding sites/territories of song birds - biodiversity hot spots - home ranges of Middle spotted woodpeckers (Dendrocopos medius) ^ 4 ÄBr a astü microchoric (some km2) and choric (landscape, some 100 km2) - home ranges of Black woodpecker (Dryocopus martius) - home ranges Barbastelle bat (Barbastella barbastellus) Page 38

39 Animal Ecology: Behaviour, Habitat, and Resource Use Legend Observation Sector Crown Standing Dead Wood Understorey Trunk Laying Crown Stratum Upper Crown Middle Crown Lower Crown Upper Trunk Middle Trunk Lower Trunk Understorey Dead Wood Ground Forest Bird Microhabitat Use Managed Beech Forest Unmanaged Beech Fore i Zillmann, F. (2004): Untersuchungen zur Struktur- und Habitatnutzung durch Vögel. Diplomarbeit am Institut für Biologie und Vergleichende Zoologie der Humboldt Universität Berlin. Page 39 Iff* MLLMriU L I L Proportion used [in %] RESEARCH - UFZ

40 Study Desig... B ^ n H a n, 2003 Ma pq uest.co m, Inc.; 20CT Navigation Tech n o b q ie s

41 GIS and Landscape GIS Citation in Internet Number of Hits Larson JS (1972): Man and wildlife in modern north-eastern landscape. Agricultural Science Review 10 (1): 1-& Hawes RA, Hudson RJ (1976): Method of regional landscape evaluation for wildlife. Journal of Soil and Water Conservation 31 (5): Rogers PM, Myers K (1980): Animal distributions, landscape classification and wildlife management, Cota-Donana, Spain. Journal of Applied Ecology 17 (3): Year? HELMHO LT 2 CENTREFOR RESEARCH - UFZ Page 41

42 Landscape Structure: Animal Distribution as Reaction of Composition and Configuration Topography Raptors (Nests) Q Honey Buzzard O Black Kite ^ x O R e d Kite O White-tailed Eagle / \ Goshawk Sparrowhawk Q Common Buzzard Q Lesser Spotted Eagle Q Osprey Q Kestrel Q Hobby Subdivision X Raven Klenke, R. & Ulbricht, J. (2000): Beeinflussen Zerschneidungen die Verteilung von Greifvögeln im Raum? - In: Stubbe, M. [Hrsg.]: Populationsökologie von Greifvögeln und Eulen 4: Page < Age > 60 years Pinus Larix Picea Abies Douglasia other Conifers Quercus Fagus other Hardwood Softwood not digitised no data Circular Shape Index m,, U n m E F0R RESEARCH - UFZ I

43 Landscape Configuration: Distances Distance between raptor nests and next country road E C <D o 1200 c ( 0 a ' W Q 800 Rare eagle species nest further from roads 400 re NN 3 m >re O X o re m re *-> u re o; O ) re LU c re re v re ino O re re Q. < 0 re NN 3 m O E E o o Species Klenke, R. & Ulbricht, J. (2000): Beeinflussen Zerschneidungen die Verteilung von Greifvögeln im Raum? - In: Stubbe, M. [Hrsg.]: Populationsökologie von Greifvögeln und Eulen 4: Page 43 0 re O) re LU c re o Q. < 0 re in ^ > a» Q. in O a» «5 re * > n n o X re > re 0 n Min-Max 25%-75% Median vali value IELMHOLTZ f f i H CENTRE FOR RESEARCH - UFZ I h

44 Conservation Action Plan: Habitat Survey and Evaluation i - Rating t - Type o f Water frunning Hafer, Lake, Pond) mfb - Grid Cell u - Area in ha / Lenph in hu x, - Atithmttic Meon a f rite Rating fo r eaeii Type of Water.Vr - Portion o f A reo or Length o f euch Type o f Water on rite G>id Ceti in Relation to the Area respeetn ehr Leitgth o f each T\pe o f Water in the M/itoie stm veed Area I. - Index specific for the Type of Wen - SntiabdfJy Index Eurasian otters (Lutra lutra) Correlation: r = 0.735, p < 0.05, n = 47 Saxony B 8p Q DOK Klenke, R. (2002): Habitat Suitability and Apparent Density of the Eurasian Otter (Lutra lutra) in Saxony (Germany). - In: Dulfer R.; Conroy, J.H.; Nel, J. & Gutleb, A.C. [Hrsg.]: Otter Conservation - an Example for a Sustainable Use of Wetlands. Proceedings VIIth International Otter Colloquium. IUCN OSG. Bull. 19A (spec. Edition). March 14-19, Trebon. Czech RESEARCH - UFZ S

45 Animal Ecology: Habitat Use Analysis of habitat use with wildlife telemetry Minimum Convex Polygon (MCP) Core Areas of Activity (50%-kernel) Settlements Water bodies Pastures / Meadows Bogs Fields Coniferous forests Hedges / Avenues Mixed forests Gardens / Cemeteries Kettle Holes Dirt paths / Roads Brooks / Rivers Glades / Forest aisles Mixed coniferous forests Deciduous forests Mixed desiduous forests o.st Klenke, R., Biedermann, M., Keller, M., Lämmel, D. Schorcht, W., Tschierschke, A., Zillmann, F. &. Neubert, F. (2004): Habitatansprüche, Strukturbindung und Raumnutzung von Vögeln und Säugetieren in forstwirtschaftlich genutzten und ungenutzten Kiefern- und Buchenwäldern. - Beitr. Forstwirtsch. u. Landsch.ökol. 38(2): Page 45 Electivity Index (M ev19 61/ Krebs 1989) observed expected i EL observedi+ expected i i= la n d u secla ss ML C RESEARCH - UFZ 1. 0

46 Habitat Modelling: White-tailed Eagle Habitat variables HSIF X (area o f water) within 10 km around each _ cell HSIß logl0 (area o f forest) within each cell Requisites / Resources Food Reproduction Overall Habitat Suitability Compensatory relationship HSI=((HSIf HSIr)05 HSId) W.5 Peter Wernicke HSI, D area o f settlements within each cell Disturbance / Fragmentation Possible other relationships Limiting factors Cumulative relationships Spatial relations Naturschutz f r «* * «öl trn Epjh 1*m ff dh Mhr*-uaKi f *j*f r, 14k g VacptmT-m Ulbricht, J. & Klenke, R. (1998): Effect of nature conservation on endangered bird species: White-tailed Eagle, Osprey and Cra Vorpommern, NE-Germany. - In: Farina, A., Kennedy, J. & Bossü, V. [Hrsg.]: Proc. VII International Congress of Ecology, 19.-: I ^ ^ W F S b r s s f if S Page 46

47 Short Time Dynamics Klenke, R., Tschierschke, A., Gruber, B., Lampa, S., Hempel, U., Geissler, S., Helm, C., Hofmann, C., Kalbitz, J., Kaulfuss, J., Liu, Z. & Henle, K. (2008): Räumliche und zeitliche Aktivitätsmuster von Fischottern (Lutra lutra Linnaeus, 1758) anhand von frischen Markierungsfunden in einer Teichlandschaft. Säugetierkdl. Inf. 6 (37): Density [spraints/ha]

48 Visualising Time and Space: Long Term Growth 1940 The core area of the colonies in Denmark and Germany is situated at the estuaries of the Baltic coast and the bigger lakes in North-eastern Germ any Colonies H w 0 C i _ 0 * 5 % 25 % 50 % 75 % - i - 95 % 95 % quantile 75% quartile median 25% quartile / \ / Rivers -x - Countries 5 % quantile

49 Space Related Information Statistical Programming Environment Me t a -X v o r t e x NetlQga. Ra m a s MetaPop / G IS f r Z O N A T IO N t QfflKfVfiiQfl planniriig Htftwart b#*i Page 49 CQNDUCTOR Ma r x a n with Z ONES L M H 0 L T 2 CENTRE FOR RESEARCH - UFZ

50 Semi natural forest with coarse woody debris (M üritz National Park) WHELMHOLTZ CENTRE FOR RESEARCH - UFZ

51 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit