Workshop des AK Ökosystemforschung "Bedeutung von Langzeitbeobachtungen im

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1 Workshop des AK Ökosystemforschung "Bedeutung von Langzeitbeobachtungen im

2 Langzeituntersuchungen zur Arthropodenfauna von Küsteninseln - Methoden, Ergebnisse, Probleme - Oliver-D. Finch & V. Haeseler AG Terrestrische Ökologie Workshop des AK Ökosystemforschung "Bedeutung von Langzeitbeobachtungen im

3 Ziele I) Wie verläuft das Kolonisationsgeschehen und der Artenwechsel auf Inseln in Abhängigkeit von der Flächengröße der Insel? Entfernung vom Festland bzw. zur nächsten Insel (Grad der Isolation)? Lebensraumdiversität? Zeit? II) Wie unterscheidet sich das Besiedlungsvermögen unterschiedlicher ökologischer und systematischer Gruppen?

4 Theoretischer Hintergrund Große Gebiete - mehr Arten (MacArthur & Wilson 1967, Rosenzweig 1995) Mehr Individuen auf größerer Fläche ergibt mehr Arten - (positive Beziehung zw. Individuenzahl + Artenzahl) Größere Lebensraumvielfalt auf größerer Fläche Aussterbe-Einwanderungs-Dynamik führt zu höheren Artenzahlen auf großer Fläche S = ca z

5 Theoretischer Hintergrund Große Gebiete - mehr Arten Individuenmenge Lebensraumvielfalt Aussterbe-Einwanderungs-Dynamik Entfernung zum Festland bzw. zur nächsten Insel (Grad der Isolation) Je größer die Entfernung, desto weniger Arten Bedeutung des Faktors Zeit für die Besiedlung von Inseln?

6 Lage der untersuchten Inseln (Junge) Düneninseln der südlichen Nordsee Langzeitforschungsprojekt auf Memmert & Mellum (Alter: etwa 120 Jahre)

7 Lage der untersuchten Inseln (Junge) Düneninseln der südlichen Nordsee BOR L. H. MEM JUI NOR BAL LAN SPI WAN M. O. MEL Entf. Festland (km) 10,5 15,0 13,0 8,0 3,0 4,5 5,0 6,5 6,5 6,0 6,0 Entf. Alte Insel (km) 8,0 2,6 1,0 3,8 1,0 1,0 2,0 2,5 2,8 2,0 11,0 Fläche ü. MtHw (km 2 ) 32,0 0,23 6,1 13,1 25,3 6,2 20,4 21,3 8,4 6,0 Alter (a)

8 Die untersuchten Inseln MEM MEL Graue Dünen ++ - Sturmflutsicher (ha) 0,7 7,4* Pflanzenarten 1920/ Pflanzenarten * 234

9 Methoden Bodenfallen Farbschalen Sicht- & Streiffänge Leuchtfänge Handaufsammlungen

10 Untersuchungszeiträume & Tiergruppen Untersuchungen Phase 1974/76 Phase * Phase Tiergruppen (Auswahl) Araneida/Opilionida Spinnetiere * *v Hymenoptera Hautflügler Aculeata Bienen & Wespen * * *v Symphyta Pflanzenwespen * *v Coleoptera Staphylinidae Kurzflügelkäfer * * Carabidae/Silphidae Lauf- & Aaskäfer * *v Curculionidae/Chrysomelidae Rüssel- & Blattkäfer * * Hemiptera Auchenorrhyncha Zikaden * *v Heteroptera Wanzen * *v Lepidoptera Schmetterlinge * * * = Veröffentlichung liegt vor oder ist in Vorbereitung (= v) Phase I N P L A N U N G * Von 1984 bis 1986 wurde der Kolonisationsstand für über 30 Tiergruppen untersucht.

11 Regionaler Artenpool diverser Arthropodengruppen und Etablierungsgrad auf Mellum/Memmert während der Jahre Bienen & Wespen (Aculeata) Spinnen & Weberknechte Rüsselkäfer Pflanzen- Schlupf- Artenzahlen Laufkäfer Blattkäfer Zikaden Wanzen wespen wespen in Nordwestdeutschland auf Mellum/Memmert Schwebfliegen (Ø 17,7 %) % 23,2 22,1 9,8 5,2 23,9 15,6 8,8 26,2 21,1 21,3

12 Relative Präsenz diverser Arthropodengruppen auf Mellum bzw. Memmert ( ) Im Vergleich zum regionalen Artenpool Nordwestdeutschlands Im Vergleich zum Artenpool der alten Ostfr. Inseln

13 Mehrjährige Nachweisraten Bsp.: Hymenoptera-Aculeata

14 TR = (E + I) / (S1 + S2) Langjähriger Artenturnover Bsp.: Hymenoptera-Aculeata 51,1 51,1 % (70 (70 a) a) 24,3 24,3 % (10 a)

15 Langjähriger Artenturnover Bsp.: Großschmetterlinge Mellums (aus: GERMER 2001)

16 10-jähriger Artenturnover Bsp.: Großschmetterlinge Mellums (aus: GERMER 2001) 123 gemeinsame Arten (73 %) Turnover = 27,2 % (10 a)

17 10-jähriger Artenturnover Bsp.: Staphylinidae Memmerts & Mellums (aus: ROSE 2001) Turnover* = 26,0 % (10 a) Memmert (Sukzession) Mellum Turnover* = 35,5 % (10 a) NMDS-Plot inkl. Singletons: *Ø n = 152 Arten *Ø n = 119 Arten

18 Diskussion der Ergebnisse Änderungen der Artenspektren in Abhängigkeit von: endogene Faktoren: Dispersionsneigung, ökologische Ansprüche, Konkurrenzfähigkeit,... exogene Faktoren: unterschiedliche Diversität, Isolation Verdriftung, Zoochorie, Zufall,... Faktor Zeit Die Zeit ist für die verschiedenen Artengruppen unterschiedlich skaliert. Die Besiedlung der Alten Inseln wird v.a. durch ihre Habitatdiversität bestimmt.

19 Relevanz der Ergebnisse Inseltheorie/Metapopulationstheorie Verinselung der Landschaft ist hinsichtlich der zur Besiedlung verfügbaren Zeit für verschiedene Gruppen differenziert zu betrachten Überbrückte Distanzen

20 Vorteile der Küsteninseln für Langzeitbetrachtungen unterschiedliche Entstehungszeiten gleichbleibender Isolationsgrad aktuell relativ geringe anthropogene Einflüsse (Nationalpark)

21 Wiederholungsuntersuchungen Vor- und Nachteile + Besiedlungsgeschehen in definiertem Zeitraum dokumentierbar + Extinktionsraten/Artenumschlag ermittelbar + reduzierter Aufwand - zeitliche Dokumentationslücken ( in-and-out-effect = Crypto-Turnover ) - Bearbeiterwechsel (- mehrjährige Erhebungen erforderlich ( sampling error, Pseudoturnover ))

22 Dank Weitere beteiligte Personen u. a. der AG Terrestrische Ökologie: W. Barkemeyer, U. Bröring, R. Germer, H. Krummen, R. Niedringhaus, F. Plaisier, C. Ritzau, A. Rose, W. Schultz... und an Sie für Ihre Aufmerksamkeit! Publikationsliste zum Projekt auf der Website der AG Terrestrische Ökologie:

23 Workshop des AK Ökosystemforschung "Bedeutung von Langzeitbeobachtungen im

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