Auswirkungen des globalen Wandels auf die Zoodiversität im Grünland Thomas Fartmann Welche Perspektiven hat das Grünland? Grünlandzentrum/Universität Oldenburg, 23.05.2018 Globaler Wandel und Artenvielfalt Ausgangssituation Insekten: Insektenschwund, Bienensterben, Bestäuberkrise Vögel: Stummer Frühling 2 1
Globaler Wandel und Artenvielfalt Welche Faktoren beeinflussen Biodiversität? Sala et al., 2000, Science 287: 1770 1774. 3 Landnutzungswandel Was ist in unserer Landschaft passiert? Flächennutzung Deutschland Änderung 1935/38 bis 2015 Fartmann, 2017, Natursch. Landschaftspl., 49 (9): 277 282. 4 2
Kalkmagerrasen: Diemeltal Landnutzungswandel Was ist in unserer Landschaft passiert? Intensivierung Aufforstung Brachfallen Flächengröße Isolation Fartmann, 2017, Natursch. Landschaftspl., 49 (9): 277 282. 6 3
Persistenz in fragmentierten Landschaften Geschlossene Population Kurzflügelige Beißschrecke (Metrioptera brachyptera) Poniatowski & Fartmann, 2010, J. Insect Conserv. 14: 637 645. 7 Persistenz in fragmentierten Landschaften Geschlossene Population Regressionsmodell (GLM) Meereshöhe Jahresmitteltemperatur Jahresniederschlag Flächengröße Isolation n.s. n.s. +* +* n.s. Kurzflügelige Beißschrecke (Metrioptera brachyptera) Poniatowski & Fartmann, 2010, J. Insect Conserv. 14: 637 645. 8 4
Persistenz in fragmentierten Landschaften Metapopulation Ehrenpreis-Scheckenfalter (Melitaea aurelia) Eichel & Fartmann, 2008, J. Insect Conserv. 12: 677 688. 9 Persistenz in fragmentierten Landschaften Metapopulation Regressionsmodell (GLM) Landnutzungsintensität Rohboden Wirtspflanzendeckung Streudeckung Streuschichthöhe Moos-/Flechtendeckung Vegetationsdichte Flächengröße Isolation n.s. n.s. +* n.s. +* n.s. n.s. +* *** Eichel & Fartmann, 2008, J. Insect Conserv. 12: 677 688. Ehrenpreis-Scheckenfalter (Melitaea aurelia) 10 5
Störungsregime Seltene Arten werden durch Störungen gefördert 3 a a a No. species 2 1 ab b Heuschrecken Habitatspezialisten 0 EARLY EARLY-INTER INTER INTER-LATE LATE Successional stage Steppenrasen Nationalpark Fartmann et al., 2012, Ecol. Ind. 20: 337 344. Unteres Odertal (BB) 11 Störungsregime Seltene Arten werden durch Störungen gefördert a) Tagfalter b) Heuschrecken 100 80 Anteil [%] 60 40 20 0 1 (n = 12) 2 (n = 33) 3 (n = 25) V (n = 21) 1 (n = 9) 2 (n = 13) 3 (n = 5) V (n = 4) Rote-Liste-Kategorie Rote-Liste-Kategorie Arten früher Sukzessionsstadien Fartmann, 2017, Natursch. Landschaftspl., 49 (9): 277 282. 12 6
Mikroklima Manche mögen s heiß 16 14 12 ** U *** t *** U *** GLMM Sunshine (h) 10 8 6 Kreuzdorn-Zipfelfalter (Satyrium spini) 4 2 occupied control 0 WF BB EK Total N = 57 41 16 11 11 11 84 63 Kalkmagerrasen, Diemeltal (HE) Löffler et al., 2013, Eur. J. Entomol. 110: 145 152. 13 Wirtspflanzenvielfalt Viele Wirtspflanzen, viele Falter 20 R² = 0.23* 18 No. butterfly species 16 14 12 10 8 Tagfalter, Habitatspezialisten 6 12 14 16 18 20 No. host plant species Krämer et al., 2012, Biol. Conserv. 152: 253 261. Buckelwiesen, Werdenfelser Land (BY) 14 7
Auswirkungen der Mahd Heuschrecken Sumpfdotterblumenwiesen, Münsterland Poschmann et al., i. Vorb.. 15 Habitatheterogenität 10. Mai n = 384 1 2 3 4 5 6 7 26. Mai n = 394 r s = 0,69*** r s = 0,57*** Ohne Vielfalt geht s nicht Sandtrockenrasen, Amt Neuhaus (NI) 25. Juni n = 134 r s = 0,23* Anzahl pro Raster Warzenbeißer (Decticus verrucivorus) Schuhmacher & Fartmann, 2003, Articulata 18 (1), 71 93 16 8
Habitatheterogenität 2.0 Ohne Vielfalt geht s nicht Abundance (territories /10 ha) 1.5 1.0 0.5 ** 0.0 Pasture Control Allmendweiden (BY) Schwarz et al., 2018, Journal of Ornithology Baumpieper (Anthus trivialis) 17 Flächengröße Mittlerer Perlmutterfalter (Argynnis niobe) Salz & Fartmann, 2017, J. Insect Conserv. 21 (1): 129 136. 18 9
Flächengröße Viel ist häufig mehr 1000 *** 100 Area (ha) 10 Mittlerer Perlmutterfalter (Argynnis niobe) 1 N = 15 8 Presence Absence Salz & Fartmann, 2009, J. Insect Conserv. 13: 643 654. Inseln im Nordseeraum von Texel (NL) bis Skallingen (DK) Landnutzungswandel und Erhaltung der Zoodiversität Anpassungsmaßnahmen an den globalen Wandel Zielart(en) (Störung, Landnutzung) Habitatheterogenität Flächengröße Konnektivität (Populationsstruktur)/Landschaftsheterogenität Renaturierung Fartmann, 2017, Natursch. Landschaftspl., 49 (9): 277 282. 20 10
Landnutzungswandel und Erhaltung der Zoodiversität Maßnahmen zur Erhöhung der Extensive Landnutzung Ein- bis zweischürige Mahd oder extensive Beweidung Heterogene Strukturen mit Störstellen Bestenfalls moderate Düngung Mahd Wiesenbrütergebiete: späte Mahd Sonst auch frühe Mahd denkbar (Mai/Juni) Eventuell Mosaikmahd, jährlich alternierende Saumstreifen 21 Schlüsselfaktoren Welche Faktoren beeinflussen Biodiversität? Sala et al., 2000, Science 287: 1770 1774. 22 11
Arealerweiterung Generalisten zählen zu den Gewinnern Heuschrecken Artenvielfalt Grasland, Eifel (NW) Löffler et al., in Vorb. 23 Arealschrumpfung Hygrophile Arten zählen zu den Verlierern 50 40 *** Bunter Grashüpfer (Omocestus viridulus) Frequency (%) 30 20 * Grasland 1995 vs. 2012 Münsterland (NW) 10 0 1995 2012 1995 2012 Grass verge Grassland patch Holtmann et al., in Vorb. 24 12
Arealveränderung: Mechanismen und Prozesse Makropterie (Langflügeligkeit) Habitatgeneralist: Roesels Beißschrecke (Roeseliana roeselii) Stadtgebiet Münster (NW) Poniatowski et al., 2012, Evol. Ecol. 26: 759 770. 25 Arealveränderung: Mechanismen und Prozesse Makropterie (Langflügeligkeit): Stress verleiht Flügel Klimawandel Warmes Frühjahr Geringe Larvensterblichkeit Hohe Populationsdichte Habitatspezialist: Metrioptera brachyptera Habitatgeneralist: Roeseliana roeselii Kein Dichtestress Dichtestress Viele makroptere Individuen Arealerweiterung Poniatowski et al., 2012, Evol. Ecol. 26: 759 770. 26 13
Klimawandel und Erhaltung der Zoodiversität Fazit: Manche, aber längst nicht alle mögen s heiß! Gewinner: mobile Arten Habitatgeneralisten Mediterrane Arten Verlierer Habitatspezialisten Boreo-montane und hygrophile Arten 27 14
Einfluss von Prädatoren Änderung der Biomasse von Säugetieren und Vögeln Jagdstrecke Baden-Württemberg Gatter, 2000, Vogelzug und Vogelbestände in Mitteleuropa. 29 Einfluss von Prädatoren Bodenfeinde Rotschenkel (Tringa totanus) Thyen et al., 2005, Vogelwelt 126, 365 369 30 15
Zunahme von Prädatoren und Erhaltung der Zoodiversität Maßnahmen Wiedervernässung von Grünland Prädatorenmanagement 31 Fartmann & Poniatowski Orthoptera as ecological indicators for succession in steppe grassland 32 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 16