Heuschreckengemeinschaften auf beweideten und verbrachten Kalkmagerrasen in der Rhön - Johanna Trappe stud. M. Sc. Landschaftsökologie Uni Münster ...
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Heuschreckengemeinschaften Johanna Trappe auf beweideten und verbrachten stud. M. Sc. Landschaftsökologie Kalkmagerrasen in der Rhön Uni Münster
Gliederung Hypothesen Arten der Brachen und Weiden Untersuchungsflächen Diversität & Habitat Methodik im Feld Landschaftseffekte Grundlagen der Auswertung Neue Arten als Klimaprofiteure
Hypothesen
1) Landnutzung & Vegetation
Landnutzung beeinflusst Heuschreckengemeinschaften indirekt durch Unterschiede in der
Vegetation.
2) Konnektivität & Landschaftsstruktur
Größere und besser vernetzte Kalkmagerrasen in einer divers gestalteten Landschaft sind
reicher an Arten und Individuen als kleine, isoliere Habitate in einer homogenen Umgebung.
3) Ausbreitung neuer Arten
Aufgrund der Klimaveränderung, insbesondere höherer Jahresmitteltemperaturen, breiten
sich neue Heuschreckenarten in der Rhön aus.
Grundlage:
Diplomarbeit von Silvia Johna (1997) “Vergleichende Untersuchung
der Heuschreckenfauna (orthoptera, Saltatoria) auf den bayerischen
und thüringischen Kalkmagerrasen im Biosphärenreservat Rhön“
Untersuchungsflächen
TH
+ 48 Flächen ( ) verteilt auf 32 Untersuchungsgebiete
= 24 in BY + 24 in TH
= 32 Weiden + 16 Brachen (ggf. unregelmäßig beweidet)
+ Verschiedene Stadien der HE
Verbuschung/Verbrachung
+ 500 m² Probefläche
bzw. 5% der Kalkmagerrasenfläche
BY Abb. 1: Lage der
Untersuchungsflächen im
Biosphärenreservat Rhön
und Deutschland
(LfU, bearbeitet)
Biosphärenreservat Kernzone
Landesgrenzen Pflegezone
Entwicklungszone 0 5 10 15 20 25 km
Untersuchungsflächen
TH
HE
BY
Abb. 2: Beispielhafter Kalkmagerrasen (orange) mit 0 5 10 15 20 25 km
Probefläche (blau) (LDBV, LfU, bearbeitet)
Methodik im Feld Abb. 3 & 4: Einsatz von Isolationsquadrat und Kescher zur Erfassung der Heuschrecken + Hauptdurchgang im August bei gutem Wetter + 10 Würfe mit Isolationsquadrat (2 m²) → Anzahl von Individuen pro Art bzw. Dichte + 10 Minuten Suchen, Keschern & Verhören → zusätzliche Arten
Methodik im Feld
+ Charakterisierung von Vegetation auf 4 m ² (2x)
+ Deckung (%) von Kräutern, Gräsern, Offenboden,
Fels, Streu, Sträuchern
+ Vegetationshöhe
+ Vegetationsdichte Abb. 5 : Probefläche für Vegetationsaufnahmen
+ Nutzung
+ Einzelbäume
+ Hangneigung & -ausrichtung
+ potentielle Sonnenscheindauer
Abb. 6 : Messung der Vegetationshöhe
Grundlagen der Auswertung
Landnutzung Vegetation
Heuschrecken
Diversität,
Artzusammensetzung,
Spezialisten,…
Bundesland Landschaft
Mit einer Vielzahl an Methoden: Mittelwertvergleiche,
Regressionsmodelle, Indikatoranalysen,…
Grundlagen der Auswertung
Landnutzung Vegetation
Heuschrecken
Diversität,
Artzusammensetzung,
Spezialisten,…
Bundesland Landschaft
Mit einer Vielzahl an Methoden: Mittelwertvergleiche, Abb. 7: Landschaftszusammensetzung um
Regressionsmodelle, Indikatoranalysen,… Probefläche: Kalkmagerasen (rosa), Grünland
(hellgrün), Wald (dunkelgrün), Acker (gelb),
Biotopflächen (blau) und urbanes Gebiet (rot). (BKG,
TLUBN, bearbeitet)
Arten der Brachen
Gemeine Sichelschrecke Rote Keulenschrecke Kurzflügelige Brachschrecke
(Phaneroptera falcata) (Gomphocerippus rufus) (Metrioptera brachyptera)
Abb. 8 (orthoptera.ch) Abb. 9 (orthoptera.ch) Abb. 10 (orthoptera.ch)
Gewöhnliche Strauchschrecke Punktierte Zartschrecke Heidegrashüpfer
(Pholidoptera griseoaptera ) (Leptophyes punctatissima) (Stenobothrus lineatus)
Abb. 11 (orthoptera.ch) Abb. 12 (orthoptera.ch) Abb. 13Arten der Weiden
Nachtigall-Grashüpfer Warzenbeißer
(Chorthippus biguttulus) (Decticus verrucivorus)
Abb. 14 (orthoptera.ch) Abb. 15 (orthoptera.ch)
Rotleibiger Grashüpfer Schwarzfleckiger Heidegrashüpfer
(Omocestus haemorrhoidalis) (Stenobothrus nigromaculatus)
Abb. 16 (orthoptera.ch)
Abb. 15 (orthoptera.ch) Abb. 17Diversität & Habitat
8
7.5 + Brache = wichtigster Faktor!
7 – Thüringen
6
Mittlere Zahl an Arten pro Plot
5.5 5.5
5
4.35
4
3
2
1
0
Weide BY Weide TH Brache BY Brache TH
Landnutzung für Bundesländer seperatDiversität & Habitat
8
7.5 + Brache = wichtigster Faktor!
7 – Thüringen
6
+ Einzelbäume
Mittlere Zahl an Arten pro Plot
5.5 5.5
– Inklination
5
4.35 – Heat load* = Wärmebelastung
4
+ Vegetationsdichte*
3
+ Streuauflage*
2
1
0
Weide BY Weide TH Brache BY Brache TH
Landnutzung für Bundesländer seperatDiversität & Habitat
8
7.5 + Brache = wichtigster Faktor!
7 – Thüringen
6
+ Einzelbäume
Mittlere Zahl an Arten pro Plot
5.5 5.5
– Inklination
5
4.35 – Heat load* = Wärmebelastung
4
+ Vegetationsdichte*
3 + Streuauflage*
2
*nur bei Shannon-Diversität:
1
Shannon-Diversität berücksichtigt
0 neben der Anzahl der Arten auch die
Weide BY Weide TH Brache BY Brache TH
Individuenzahlen der Arten
Landnutzung für Bundesländer seperatDiversität & Habitat
8
7.5 + Brache = wichtigster Faktor!
7 – Thüringen
6
+ Einzelbäume
Mittlere Zahl an Arten pro Plot
5.5 5.5
– Inklination
5
4.35 – Heat load* = Hitzebelastung
4
+ Vegetationsdichte*
3 + Streuauflage*
2 → Hohe Diversität auf jungen Brachen
durch heterogene Vegetationsstruktur
1
→ Spezialisten abhängig von Beweidung
0
→ Kurzfristige negative Effekte durch
Weide BY Weide TH Brache BY Brache TH
Landnutzung für Bundesländer seperat BeweidungLandschaftseffekte
– Mittlere Distanz zu den nächsten 5 + Grenzliniendichte im 500 m Radius
Kalkmagerrasengebieten
Shannon-Diversität
Artenzahl
⚫ Weide BY
Weide TH
⚫ Brache BY
Distanz zu 5 nächsten Nachbarn [m] Grenzliniendichte im 500 m Radius [m ha-1] Brache THLandschaftseffekte
Kleiner Exkurs Was ist Grenzliniendichte?
Summe der Längen aller Habitatgrenzen pro Hektar
Abb. 18 & 19:
Beispiele für Landschaften
mit hoher Grenzliniendichte
(links) und niedriger
Grenzliniendichte (rechts)
(BKG, TLUBN, LfU, bearbeitet)Landschaftseffekte
– Mittlere Distanz zu den nächsten 5 + Grenzliniendichte im 500 m Radius
Kalkmagerrasengebieten
→ heterogene, kleinstrukturierte Landschaft mit
→ gute Konnektivität vielen naturnahen Trittsteinen
Shannon-Diversität
Artenzahl
⚫ Weide BY
Weide TH
⚫ Brache BY
Distanz zu 5 nächsten Nachbarn [m] Grenzliniendichte im 500 m Radius [m ha-1] Brache THKlimawandelbegünstigte Arten
Neue Arten im Vergleich zu vorhergehender Studie (Johna 1997)
Schwarzfleckiger
Feldgrille Gestreifte Zartschrecke Weinhähnchen Heidegrashüpfer
(Gryllus campestris) (Leptophyes albovittata) (Oecanthus pellucens ) (Stenobothrus stigmaticus)
Abb. 20 (orthoptera.ch) Abb. 21 Abb. 22 (orthoptera.ch) Abb. 23 (orthoptera.ch)
→ Erweitern aktuell ihr Verbreitungsgebiet auf Grund von Klimaveränderungen (außer St.
stigmaticus)
[Poniatowski D, Beckmann C, Löffler F, Münsch T, Helbing, F, Samways M J, Fartmann T (2020): Relative impacts of land‐use and
climate change on grasshopper range shifts have changed over time. In: Global Ecol. Biogeogr. 29 (12), S. 2190–2202. DOI:
10.1111/geb.13188.]Klimawandelbegünstigte Arten Abb. 24: Mittlere Jahrestemperaturen in der Rhön in verschiedenen Zeiträumen (CDC)
Klimawandelbegünstigte Arten
Neue Arten im Vergleich zu vorhergehender Studie (Johna 1997)
Schwarzfleckiger
Feldgrille Gestreifte Zartschrecke Weinhähnchen Heidegrashüpfer
(Gryllus campestris) (Leptophyes albovittata) (Oecanthus pellucens ) (Stenobothrus stigmaticus)
Abb. 20 (orthoptera.ch) Abb. 21 Abb. 22 (orthoptera.ch) Abb. 23 (orthoptera.ch)
Arten, die nicht noch einmal erfasst werden konnten
Feld-Grashüpfer (Chorthippus apricarius), Plumpschrecke (Isophya kraussii), Bunter Grashüpfer
(Omocestus viridulus), Langfühler-Dornschrecke (Tetrix tenuicornis) & Zwitscherschrecke
(Tettigonia cantans)
→ methodische Unterschiede zurückzuführen, Einzelfunde, keine KalkmagerrasenartenZusammenfassung + Landnutzung hat einen starken Einfluss auf Heuschrecken- Diversität, der teilweise über die aufgenommenen Vegetationsparameter hinaus geht → Hypothese 1 ✓ + Landschaftseffekte spielen ebenfalls eine untergeordnete Rolle → Hypothese 2 (✓) + Klimaveränderungen lassen sich auch anhand der Heuschreckengemeinschaften in der Rhön ablesen → Hypothese 3 ✓ + Heterogene Kalkmagerrasen, wie sie z.B. durch unregelmäßige oder extensive Beweidung entstehen, eingebettet in einer abwechslungsreichen Landschaft fördern Heuschreckendiversität
Vielen Dank für Ihr Interesse!
Bildquellen + Bayerisches Landesamt für Umwelt (LfU) (2014): Biosphärenreservate. Online verfügbar unter https://www.lfu.bayern.de/gdi/dls/daten/schutzgebiete/biosphaerenreservate_epsg4258_shp.zip, zuletzt aktualisiert am 01.08.2014. + Bayerisches Landesamt für Umwelt (LfU) (Hg.) (2020): Biotopkartierung Bayern. Biotopkartierung Flachland. Online verfügbar unter https://www.lfu.bayern.de/gdi/dls/daten/biotopkartierung/bio_fbk_epsg4258_shp.zip, zuletzt aktualisiert am 29.01.2020. + Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) (Hg.) (2012): CORINE Land Cover 10 ha. CLC10. GeoBasis-DE. Online verfügbar unter https://daten.gdz.bkg.bund.de/produkte/dlm/clc10/aktuell/clc10.utm32s.shape.zip. + DWD Climate Data Center (CDC) (2021): Jahresmitteltemperaturen. version v1.0. Online verfügbar unter https://opendata.dwd.de/climate_environment/CDC/grids_germany/ + Landesamt für Digitalisierung, Breitband und Vermessung (LDBV): Luftbilder (1997 und 2017). + Orthoptera.ch (2011-2020): Heuschrecken-Wiki. Online verfügbar unter https://www.orthoptera.ch/arten + Thüringer Landesamt für Umwelt, Bergbau und Naturschutz (TLUBN) (Hg.) (n.d.): Offenland-Biotopkartierung. abgeschlossener Basisdurchgang der Kartierung 1996-2013. Online verfügbar unter https://antares.thueringen.de/cadenza/natur. Alle nicht anderweitig gekennzeichneten Abbildungen sind eigene Bilder.
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