Untersuchungen zum Management der Gelbbauchunke Habitatbindung, natürlich Feinde, Gewässerumfeld und Ausbreitungskorridore

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1 Untersuchungen zum Management der Gelbbauchunke Habitatbindung, natürlich Feinde, Gewässerumfeld und Ausbreitungskorridore Timm Büscher Universität Potsdam Institut für Biologie und Biochemie Masterkurs: Ökologie, Evolution und Naturschutz Einführung in das Thema Die Gelbbauchunke (Bombina variegata) ist, wie andere Lurche, aufgrund ihrer amphibische Lebensweise an terrestrische Habitate und ebenso an aquatische Lebensräume gebunden. Grundsätzlich sind die ursprünglichen Laichhabitate der Gelbbauchunke einer starken raumund zeitlichen Dynamik, mit temporären Überflutungs- und Wasserstandsschwankungen, unterworfen (NIEKISCH 1995, NÖLLERT & GÜNTHER 1996, DIETERICH 2004). Hierunter fallen natürliche Bach- und Flussauen (DIETERICH 2004, NÖLLERT & GÜNTHER 1996), schwach oder nur zeitweise durchflossene Bachkolke und Überschwemmungstümpel (BESHKOV & JAMESON 1980, JOLY 1992, JOGER & SCHMIDT 1996), gelegentlich auch durchflossene Trockentäler (SY 1999) und Quelltümpel (MADEY 1973). GOLLMANN & GOLLMANN (2002) dokumentieren Gelbbauchunken in allen Entwicklungsstadien in mit Regenwasser gefüllten Bodensuhlen von Wildschweinen. Gelbbauchunken bevorzugen überwiegend sonnenexponierte, temporäre Gewässer mit keinem oder nur sehr spärlichem umgebenden Pflanzenbewuchs (GOLLMANN & GOLLMANN 2002). Die ursprünglichen Laichhabitate, die MÖLLER (1993) in zwei Gewässertypen unterteilt, Aufenthaltsgewässer und Laichgewässer, sind auf nationaler Ebene weitestgehend zerstört (NÖLLERT & GÜNTHER 1996). Untersuchungen zeigen, dass Arten die temporäre Kleinstgewässer bevorzugen, stärker gefährdet sind als Arten, die langfristige und stabilere Gewässer annehmen (BLAB & NOWAK 1989). Die Gelbbauchunke ist in Deutschland als stark gefährdet eingestuft (BINOT et al. 1998). Sie ist eine Art der Anhänge II und IV der Flora-Fauna-Habitat-Richtlinie. In der vom BFN/BMU herausgegebenen Liste von 40 Arten, für deren Erhalt Deutschland eine besondere Verantwortung trägt, ist auch die Gelbbauchunke aufgeführt. Ihr Verbreitungsschwerpunkt in Deutschland liegt in Bayern und Baden-Württemberg (NÖLLERT & GÜNTHER 1996), weshalb 1

2 es besonders hier eines integrativen Managementansatzes in der Fläche bedarf- und das bedeutet in Wirtschaftswäldern und damit außerhalb von Sonderstandorten. In Wirtschaftswäldern wird die Gelbbauchunke in besonnten Fahrspurtümpeln angetroffen, die aufgrund maschineller Versdichtung durch Forstfahrzeuge entstanden sind. Die Besonnung der entsprechenden Pfützen wurde dabei in der Vergangenheit durch die Kahlschlagswirtschaft begünstigt. Die Gelbbauchunke braucht zur Fortpflanzung eine extrem hohe Gewässerdynamik (Neuentstehung von Laichgewässern). In neu entstandenen Tümpeln sind nach eigenen Beobachtungen bereits nach wenigen Tagen sowohl Adulti, als auch Unkenlaich gefunden worden. Die Gelbbauchunke ist demnach eine Pionierart, die Gewässer in sehr frühen Entwicklungsstadien annimmt (NIEKISCH 1995). Die Dichtekonzentration und der Prädationsdruck durch natürliche Antagonisten sind in jenen Frühstadien der Kleinstgewässer noch relativ gering, allerdings sind die Konditionen der entsprechenden Pfützen und Tümpel, in Bezug auf eine eventuelle Austrocknung, nicht voraussagbar. Die Antwort der der Gelbbauchunke ist eine ausgeprägte Risikostreuung. Weibliche Tiere streuen ihre Reproduktionsleistung in Raum und Zeit verteilt, um den Totalverlust des eigenen Eipools zu vermeiden (DIETERICH 2004). Ein weiterer Vorteil dieser Risikostreuung sind die damit verbundenen kleinen Eiportionen pro Gelege ( 20), so dass intraspezifische Konkurrenz durch hohe Dichten, die in einer verlängerten Entwicklungszeit resultieren würde, vermieden werden (PHILLIPI & SEGER 1989). Ableitung der Fragestellung und Fragen In Betrachtung der oben aufgeführten ökologischen Eigenschaften von B. variegata, tauchen einige damit verbundenen Fragen auf, die in dieser Arbeit bearbeitet werden sollen. Da die Gelbbauchunke ihre natürlichen Habitate heutzutage kaum noch auffindet und somit in ihrem Bestand stark gefährdet ist, steht der Mensch in der Verantwortlichkeit sich mit dieser Problematik auseinander zu setzen. Diese Verantwortlichkeit obliegt ihm, da er es ist, der die Umwelt dahingehend ungünstig für die Gelbbauchunke modifiziert (hat). Nicht nur der absolute Verlust der Lebensräume, auch strukturelle/ qualitative Veränderungen innerhalb wie außerhalb der ursprünglichen Lebensräume tragen zum Rückgang der Art bei (PODLOUCKY 1993). Daher ist nicht nur der aktuelle Besiedlungszustand entscheidend, sondern vielmehr die funktionale Beziehung zwischen den potentiell zu besiedelnden Flächen (KLEIN & VEITH 1997). Da die Gelbbauchunke im Untersuchungsgebiet außerhalb von Sonderstandorten, also in maschinell verdichteten und mit Wasser aufgefüllten Fahrspuren lebt, deren Konditionen, 2

3 wie bereits erwähnt, durch forstliche Kahlschläge begünstigt wird, bedarf es eines Managementansatzes, der das Überleben der Art fördert und dabei nicht auf eher unökologische Kahlschläge angewiesen ist. Allerdings sind bei den immensen anthropogen bedingten Veränderungen in der Landschaft natürliche Kompensationen kaum mehr möglich. Die Chancen eines Individuums einen benachbarten Lebensraum zu erreichen, hängen im Wesentlichen von der Verteilung und dem Abstand der patches (Habitat- Inseln), als auch vom Raumwiderstand des dazwischen liegenden Milieus ab, wobei die Wanderung ungerichtet in den Raum oder innerhalb bzw. entlang von verbindenden Korridoren mit entsprechend geeigneten Strukturen erfolgen kann (KLEIN & VEITH 1997). Für ein Management in der Fläche ist die Beantwortung folgender Fragestellungen unverzichtbar. Es soll untersucht werden: - Standorttreue (Habitatbindung) und Überlebenswahrscheinlichkeit in langjährig (einige seit 2002) restaurierten Fahrspurpfützen im Vergleich zu Neuanlagen zur Beantwortung der Frage, ob sich eine räumlich statische Gewässerdynamik (kontinuierliche Neuanlage kleiner Laichgewässer auf derselben Fläche) ohne weiträumigen Standortwechsel als langfristiger Managementansatz eignet. Alternativ wären Laichgewässer an jeweils neuen Standorten anzulegen (großräumige Dynamik, größerer Flächenbedarf). - Auswirkungen des Gewässerumfeldes auf die Überlebenswahrscheinlichkeit von Jungtieren zur Beantwortung der Frage, inwiefern Managementansätze neben dem unmittelbaren Fokus auf Schaffung von Laichgewässern auch vegetationsarme bzw. vegetationsfreie Rohbodenbereiche im Gewässerumfeld einrichten müssen (Überleben von Kaulquappen im Gewässer und Metamorphlingen im Gewässerumfeld/Landlebensraum) - Bindung von Ausbreitungsvorgängen an Korridore (Fließgewässer und Gräben) zur Beantwortung der Frage, ob bevorzugte Ausbreitungskorridore existieren und daraus folgend, welche Räume zur Erhaltung des Biotopverbundes primär und in welcher Form gesichert werden müssen bzw. welche Neuanlagen mit höchster Wahrscheinlichkeit tatsächlich auch besiedelt werden können. 3

4 Ziel (erwartete Ergebnisse) Mit Hilfe der durchzuführenden Untersuchungen soll das das gezielte Management der Gelbbauchunke in der Fläche ermöglicht werden (außerhalb von Sonderstandorten). 1. Soll die Population dokumentiert und mit den Letzterfassungen aus dem Jahr 2007 verglichen werden, um somit Überlebensraten der bereits erfassten Tiere (Aufnahmen seit 1996) zu analysieren. Des Weiteren soll die angestrebte Untersuchung Ergebnisse liefern, ob und in wie weit Wanderungsmuster existieren. 2. Das Projekt, in welches diese Masterarbeit eingegliedert ist, erstreckt sich über einen Zeitraum von 4 Jahren. Ein Schwerpunkt des Projektes ist es eine Ermittlung von Überlebensmustern von Metamorphlingen bzw. Einjährigen, unter verschiedenen Rahmenbedingungen (mit Vegetation umgebene Gewässer vs. Gewässer ohne umgebende Bodenvegetation- Kahlschlagsituation) durchzuführen. Hierbei soll der Fokus auf einer eventuellen Präferenzen hinsichtlich des Gewässerumfelds der Gelbbauchunke liegen, um Bedingungen zur Steigerung der Überlebenswahrscheinlichkeit beschreiben zu können. In der jetzt von mir angestrebten Arbeit zur Erlangung des Abschlusses Master of science, werden hierfür die entsprechenden Bedingungen zu solch einer Untersuchung geschaffen, in dem Metamorphlinge unter künstlichen Bedingungen aufgezogen- und anschließend an entsprechenden Tümpelkomplexen freigelassen werden. Die Aufzucht ist insofern notwendig, damit sich ein individuentypisches Muster der Bauchzeichnung ausbilden kann. Nur so ist eine eindeutige Überprüfung des Überlebensmuster im Folgejahr möglich. 3. Weiterhin sollen Untersuchungen zur Funktion von Fließgewässern als Wanderungskorridore für Unken (Fokus auf Metamorphlingen) umgesetzt werden, um aus den Ergebnissen entsprechende Managementmaßnahmen für die Gelbbauchunke in der Fläche, bzw. für ihre Migration herausarbeiten zu können. Unter einer Verifizierung von Wanderungswegen, bzw. einer gerichteten Dispersion entlang von Fließgewässern muss demnach eine entsprechende Absicherung von ausreichend Wanderungswegen und der Vernetzung von kontinuierlich verteilten patches, statt isolierten Einzelhabitaten sichergestellt sein, damit unter anderem eine angemessene Risikostreuung der Gelbbauchunke erfolgen kann. 4

5 Methoden Bezüglich 1.: Auf der Grundlage eines umfassenden und langjährigen (seit 1996) Bildarchivs von DIETERICH zur Bauchzeichnung, ist eine individuelle Erkennbarkeit von ca Individuen möglich. Somit lassen sich abgefangene Individuen zuordnen, Überlebensraten, sowie Wanderungsmuster darstellen und bewerten. Kurze bis einmalige Erhebungen können nicht die Komplexität räumlicher wie zeitlicher Strukturierungen sowie ihre Dynamik wiedergeben (PECHMANN et al. 1991). Daher kann auf dieser Grundlage im regionalen Maßstabsniveau nicht nur auf räumlicher sondern auch auf zeitlicher Skala eine Analyse erfolgen, so wie es z.b. HENLE & RIMPP (1993) für den Naturschutz fordern. Die einzelnen Tiere werden dafür vermessen, dazu Fangort und Datum erfasst und im Archiv entsprechend angepasst. Wiederfangraten dienen als Indikatoren für Überleben und werden verglichen zwischen im Jahr 2002 eingerichteten und seither jährlich betriebenen Tümpelfeldern und 2011 nach mehrjähriger Unterbrechung wieder restaurierten Standorten bzw. Neuanlagen. Um dies zu ermöglichen wird monatlich mindestens ein Aufnahmeturnus erfolgen, in dem sämtliche Pfützen und Tümpelkomplexe im Untersuchungsgebiet auf Unken-/Laichvorkommen überprüft werden. Sobald ein Tier, bzw. Laich erfasst wird, wird dieses Gewässer dokumentiert und kartografisiert. Anschließend können die Ergebnisse exemplarisch mit z.b. ArcGIS gut dargestellt werden. Einzelne Tümpel werden mindestens einmal im Monat auf Temperatur, Leitfähigkeit, ph- Wert und Sauerstoffgehalt überprüft. Weiterhin sollen Untersuchungen hinsichtlich ihrer Dipersionsrichtungen erfolgen, in dem an 4 Standorten jeweils sechs Fallen aufgestellt werden, drei sind zum nächstgelegenen Fließgewässer oder Graben exponiert, drei weitere als Gegenkontrolle, dem Fließgewässer oder Graben abgewandt. Die Fallen bestehen aus einer 1,2 m langen und 20cm hohen aus Beschattungsfolie, die als Laufschiene umfunktioniert wurde, an beiden Enden mündet sie dann in Bodenfallen. Diese werden aus Plastikblumentöpfen (Druchmesser ca. 14 cm), mit einem modifizierten Deckel hergestellt. Der Deckel, an dem nur ein Rand übrig bleibt und die Mitte ausgeschnitten wird, soll verhindern, dass die Unken wieder herausklettern. Die Fallen müssen in einer hohen Intensität untersucht werden, damit verhindert wird, dass sich gefangene Tiere untereinander schaden. 5

6 Mit Hilfe des Chi 2 - Tests, bzw. der Linearen Regression können so Verteilungsmuster der gerichteten oder ungerichteten Dispersionsrichtungen, zwischen der Fließgewässer zu- und abgewandten Exponierung beschrieben und analysiert werden. Bezüglich 2.: Dazu werden Metamorphlinge ihrem ursprünglichen Aufwuchsgewässer entnommen und solange unter künstlichen Bedingungen gehalten, bis sich die individuelle Bauchzeichnung herausgebildet hat. Anschließend werden die dokumentierten Metamorphlinge in vegetationsfreie und mit Pflanzen bewachsene Tümpel abgesetzt. Hierbei werden die Überlebensraten via Census- Verfahren ermittelt. Bezüglich 3.: Hierzu werden systematisch Bodenfallen (Lebendfang) in senkrechter Linie zum Fließgewässer eingebracht. Dafür werden an 7 Standorten zwei, jeweils 60 cm lange und 20 cm hohe Bretter (Seekiefer) in senkrechter Linie in das Fließgewässer gestellt. Jeweils am Gewässerrand sind Bodenfallen eingebracht. Die wandernden Unken werden durch die Absperrung, in die Bodenfallen geleitet. Diejenigen Tiere die in der Mitte durchwollen werden, bei Gewässern mit ausreichend Strömung, in eine präparierte Molchreuse geführt, bzw. stoßen vor ein Netz, weshalb sie zur Seite ausweichen müssen. Vorgesehen sind Fallen an 7 Gewässerabschnitten, die genaue Zahl jedoch eventuell den Bedingungen angepasst werden. Eine entsprechende Anzahl an Fallen werden als Gegenkontrolle unabhängig vom Fließgewässer oder Graben implementiert. Die Fallen werden ähnlicher Bauart sein wie bei Punkt 1. Die Nullhypothese wird angenommen, dass es keine Unterschiede in der Quantität der Fänge gibt. Dies soll mit Hilfe eines Chi 2 - Tests (evtl. T-Test) falsifiziert/verifiziert werden. Wesentliche Literatur (siehe Literaturverzeichnis) 6

7 Zeitplan Aufnahmen erfolgen zwischen Anfang April Anfang September, mit besonderem Fokus auf die Monate Mai/Juni/Juli, wo die Lebendfallen ausgebracht werden. Sobald Metamorphlinge im Untersuchungsgebiet auftauchen und wandern (voraussichtlich Juni/Juli), werden sämtliche zuvor ausgebrachten Fallen (insgesamt ca. 40) täglich geleert, kontrolliert und deren Inhalt (Bezogen auf die Gelbbauchunke) dokumentiert. Diese Intensität der Fallenüberprüfung wird speziell für die Monate Juni/Juli veranschlagt. Die Untersuchungen zur Population erfolgen mindestens einmal wöchentlich, mit jeweils mindestens drei Tagen. Hierbei werden, wie oben beschrieben, Daten zum Zustand der Population erhoben und deren momentaner Aufenthaltsort, Individuum, Geschlecht, Größe aufgenommen. Anschließend erfolgt die detaillierte Auswertung und Bearbeitungen. Abgabe der Arbeit zur Erlangung des Abschlusses Master of science voraussichtlich Dezember Vorkenntnisse Erfassungen zur Populationsgröße der Gelbbauchunke (B. variegata variegata) vom Jahr 2007 im jetzigem Untersuchungsgebiet (speziell für die Gelbbauchunke als FFH-Gebiet Albvorland bei Nürtingen ( ) ausgewiesene Waldgebiet zwischen Kirchheim-Teck und Nürtingen) wurden unter anderem, seinerzeit im Zuge eines Praktikums im ILN Singen, während der Monate April Juli, von mir erhoben. Des Weiteren bin ich Mitglied der Deutschen Gesellschaft für Herpetologie und Terrarienkunde (DGHT) e.v. und entsprechend interessiert am Fachgebiet. Kostenabschätzung und Finanzierung Für die Restaurationen und Neuanlage der Gewässer entstehen keine, bzw. nur sehr geringe Kosten, da dieses Unternehmen von der Ortsgruppe Bund für Umwelt und Naturschutz (BUND), sowie von der örtlichen Forstverwaltung, die als Projektpartner auftreten, durchgeführt wird. Kosten für Fallen und Laufschienen zur Erfassung von Bewegungsrichtungen etc. können aus Projektmitteln der Stauder Stiftung finanziert werden. 7

8 Literatur BESHKOV, V.A. & D.L. JAMESON (1980): Movement and abundance of the yellow-bellied toad Bombina variegat. Herpetologica 36: BLAB, J. & E. NOWAK (1994): Lurche Versuch einer ökologischen Risikoanalyse. Schriftenr. F. Landschaftspfl. u. Naturschutz 29: BINOT-HAFKE, M; H. GRUTTKE; H. HAUPT; G. LUDWIG; C. OTTO & A. PAULY (RED.) (2009): Rote Liste gefährdeter Tiere, Pflanzen und Pilze Deutschlands. Band 1: Wirbeltiere. Bundesamt für Naturschutz, Bonn-Bad Godesberg. Naturschutz und Biologische Vielfalt 70 (1). DIETERICH, M. (2004): Reproduktionserfolg der Gelbbauchunke in Abhängigkeit vom Gewässertyp. Kirchheim-Teck. GOLLMANN B., G. GOLLMANN (2002): Die Gelbbauchunke von der Suhle zur Radspur. Zeitschrift für Feldherpetologie: Beiheft; 4. Bielefeld: Laurenti-Verlag. HENLE, K. & K. RIMPP (1993): Überleben von Amphibien in Metapopulationen Ergebnisse einer 26-jährigen Erfassung. Verh. Ges. Ökol., Freising-Weihenstephan, 22: JOGER, U. & D. SCHMIDT (1996): Verbreitung, Bestandesentwicklung und Schutz der Gelbbauchunke (Bombina v. variegata) in Hessen. Naturschutzreport 11: JOLY, P. (1992): The amphibian fauna of the French Upper Rhône floodplain. The Lavours marsh and the Jons sector. Alytes 10: KLEIN, M. & M. VEITH (1997): Metapopulationen ein sinnvolles Konzept für den Amphibienschutz?. Naturschutzrelevante Methoden der Feldherpetologie Mertensiella 7: MADEJ, Z. (1973): Ekologia europejskich kumaków (Bombina Oken, 1816). Przegl. Zool. 17: MÖLLER, S. (1993): Zur Lebensraumwahl und Fortpflanzungsstrategie der Gelbbauchunke (Bombina variegata) auf einem ehemaligen Truppenübungsplatz im Landkreis Mühlhausen. Landschaftspflege und Naturschutz in Thüringen 30: NIEKISCH, M. (1995): Die Gelbbauchunke: Biologie, Gefährdung, Schutz. Weikersheim (Margraf Verlag). NÖLLERT, A. & R. GÜNTHER (1996): Gelbbauchunke Bombina variegata (LINNAEUS, 1758). In: GÜNTHER, R. (Hrsg.): Die Amphibien und Reptilien Deutschlands: Jena (Fischer). PHILLIPI, T. & J. SEGER (1989): Hedging one s evolutionary bets, revisited. TREE 4:

9 PECHMANN, J.H.K, D.E. SCOTT, D.E. SEMLITSCH, J.P. CALDWELL, L.J. VITT & W. GIBBONS (1991): Declining amphibian populations: The problem of separating human impacts from natural fluctuations. Science, Washington, 253: PODLOUCKY, R. (1993): Ursachen des Rückganges der Bestände von Amphibien und Reptilien. Rundgespräche der Kommission für Ökologie, Bd. 6: München (Verlag Dr. F. Pfeil). SY, T. (1999): Zur Bestands- und Gefährdungssituation der Gelbbauchunke (Bombina v. variegata) im nordwestlichen Thüringen. Zeitschrift für Feldherpetologie 5: Graphik na_variegata.jpg/medium.jpg ( ) 9