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Nach den erfolgreichen Workshops in den Jahren 2006 an der TU Darmstadt und 2007 an der TU München konnten wir dieses Mal einer Einladung der Universität Osnabrück folgen. Auf Vorschlag u. a. von unserem Ehrenmitglied Prof. Dr. E.-G. Mahn (Halle/Saale) wurde bereits auf der Mitgliederversammlung in Erlangen 2005 auf den Bedarf zusätzlicher Aktivitäten der Arbeitsgemeinschaft, z. B. zu praxisrelevanten Fragen hingewiesen. An dem 3. Workshop in Osnabrück nahmen über 60 Mitglieder und weitere Interessierte teil. 13 Vorträge und 9 Poster-Demonstrationen deckten verschiedenste Aspekte angewandter Fragestellungen ab. Auch dieses Mal zeigte sich die Kooperation mit der Arbeitsgemeinschaft Forstliche Standorts- und Vegetationskunde, hier in einem Vortrag über Erfassung und Bewertung von Wald-Lebensraumtypen der europäischen FFH-Richtlinie in der NWTürkei (s. Beitrag von H. WALENTOWSKI & E. BERGMEIER in diesem Band).
Hudelandschaften stellen im nordwestdeutschen Tiefland Lebensräume besonders hoher biologischer Diversität dar. Während einer über lange Zeiträume andauernden extensiven Bewirtschaftung durch den Menschen entstand ein vielfältiges Mosaik unterschiedlicher Vegetationseinheiten. Die von geobotanischer Seite gut untersuchten Pflanzengesellschaften und Vegetationskomplexe bieten sich als Objekte biozönologischer Forschung an. Von besonderer wissenschaftlicher Bedeutung ist das Studium von Reliktarten-Gemeinschaften alter Wälder. Unter den Carabiden, Chilopoden und Limaciden können Reliktarten benannt werden. Freilandexperimente zum Ausbreitungsverhalten und populationsgenetische Untersuchungen an Cerabiden wurden durchgeführt, um Unterschiede zwischen einer Reliktart und einer weit verbreiteten Art untersuchen zu können. Strukturreiche, ehemalige Hudewälder besitzen im Vergleich zu den strukturarmen Wirtschaftshochwäldern unterschiedliche Artengemeinschaften an Chilopoden, Diplopoden und Carabiden. Die Hudelandschaften weisen eine Reihe von Teil-Lebensräumen auf, die heute landesweit hochgradig gefährdet sind. Hierzu gehören z.B. die Tot- und Altholzbestände, die durch besonders typische Zersetzer-Gemeinschaften unter den Arthropoden charakterisiert sind; auch diese sind Gegenstand unserer biozönologischen Untersuchungen. Ein Schwerpunkt unserer Forschung liegt in der Charakterisierung einzelner Zoo- Taxozönosen (Coleoptera, Lepidoptera, Diptera, Orthoptera) auf der Basis des pflanzensoziologischen Rasters. Im Bereich der Ornithofauna haben wir uns bisher intensiver mit den Meisen-Gemeinschaften ausgewählter Hudegebiete befaßt und die verschiedenen Bindungsgrade an spezifische Ressourcen der Standorte analysiert. Im Rahmen dieser Arbeit wird gezeigt, daß die Erforschung von Biozönosen unter Landschaftsbezug und unter Berücksichtigung von Pflanzengesellschaften und Vegetationskomplexen wichtige Ergebnisse liefert. Im Falle der Hudelandschaften kommt auch kulturgeschichtlichen Zusammenhängen eine große Bedeutung für das Verständnis des Aufbaues solcher Ökosysteme zu.
Ecological networks are more sensitive to plant than to animal extinction under climate change
(2016)
Impacts of climate change on individual species are increasingly well documented, but we lack understanding of how these effects propagate through ecological communities. Here we combine species distribution models with ecological network analyses to test potential impacts of climate change on >700 plant and animal species in pollination and seed-dispersal networks from central Europe. We discover that animal species that interact with a low diversity of plant species have narrow climatic niches and are most vulnerable to climate change. In contrast, biotic specialization of plants is not related to climatic niche breadth and vulnerability. A simulation model incorporating different scenarios of species coextinction and capacities for partner switches shows that projected plant extinctions under climate change are more likely to trigger animal coextinctions than vice versa. This result demonstrates that impacts of climate change on biodiversity can be amplified via extinction cascades from plants to animals in ecological networks.
In einer Fallstudie wird nach Untersuchungen in einem 30 Jahre brach liegenden Borstgrasrasen des "Bannwald Fluh", Südschwarzwald, kritisch geprüft, welche Möglichkeiten des statistischen Vergleichs von Vegetationsaufnahmen verschiedener Jahre es gibt. Es liegen Ergebnisse aus den Jahren 1976/77 und 1987/88 zugrunde. Fragen nach statistisch absicherbaren Vegetationsvergleichen gewinnen zunehmend an Bedeutung, z.B. im Zusammenhang mit möglichen immissionsbedingten Vegetationsveränderungen in Wäldern und an Offenland-Standorten.
Als sehr genaues Verfahren, einsetzbar bei abhängigen Stichproben, erweist sich der t-Test für Paardifferenzen. Probleme, die mit vorausgesetzter Normalverteilung bei diesem Test entstehen, werden diskutiert. Bei unabhängigen Stichproben muß in standörtlich differenzierten, großen Untersuchungsgebieten, bei geringen Vegetationsveränderungen und geringem Stichprobenumfang bei allen einsetzbaren statistischen Verfahren mit Unsicherheiten gerechnet werden. Ein kritischer Vergleich möglicher und auszuschließender statistischer Verfahren wird als Beitrag zur Methodendiskussion für das Fallbeispiel vorgelegt.
Die nach dem paarigen t-Test gewonnenen Ergebnisse zeigen für 6 Arten signifikante Zunahmen, für 4 Arten Abnahmen (Tab. 2). In einem Falle (Cuscuta epithymun) kann die Zunahme durch den Vergleich 1987/88 als Fluktuation klassifiziert werden. Alle Arten mit Zunahme außer Cuscuta verfügen über effektives Polykormonwachstum, das den Arten mit Abnahme fehlt. Die erfolgreichen Sukzessionsprozesse im Hinblick auf eine Wiederbewaldung gehen vor allem von den Gebüschkernen aus. Neu entstandene Saum- und Gebüschtypen werden mit pflanzensoziologischen Aufnahmen dokumentiert. Arten mit Zunahme im Weidfeld kommen mit z.T. hohen Stetigkeiten in den Gebüschen vor.
Vergleiche von mittleren Stickstoff-Zahlen (nach ELLENBERG) 1976 und 1988 zeigen keine signifikanten Unterschiede. Immissionsbedingte Änderungen im Weidfeld und in der Krautschicht umgebender Waldgesellschaften konnten (noch) nicht aufgezeigt werden. Auf den kritischen Umgang mit Zeigerwert-Berechnungen wird hingewiesen.
Offene Sandvegetation auf Binnendünen zählt zu den am stärksten bedrohten Vegetationstypen Mitteleuropas. Zu den Pionierarten subatlantisch geprägter Sandstandorte gehört das konkurrenzschwache Silbergras (Corynephorus canescens). In Randbereichen von zwei Mäanderschleifen der Hase (Emsland, NW-Deutschland), die früher zum Teil unter intensiver landwirtschaftlicher Nutzung standen, wurden im Rahmen von Restitutionsmaßnahmen Silbergrasfluren (Spergulo vernalis-Corynephoretum canescentis) auf neu geschaffenen, nährstoffarmen Dünenstandorten angesiedelt. Die „Neodünen“ wurden hierzu mit Mahdgut aus einer Leitbildfläche (nahegelegenes Naturschutzgebiet) inokuliert und vorwiegend mit Rindern (selten mit Pferden) extensiv beweidet. Auch zehn Jahre nach den Restitutionsmaßnahmen sind Corynephorus-Horste auf allen einst inokulierten Flächen und in den Altbeständen vorhanden, jedoch kommen sie in unterschiedlicher Vergesellschaftung vor. Nur einmal konnte eine Neuansiedlung von C. canescens auf einer offenen Sandfläche in Flussnähe festgestellt werden. Unterschiede an den Wuchsorten im Offensandanteil, Humusgehalt des Substrates sowie in der Anzahl und Zusammensetzung konkurrierender Pflanzenarten beeinflussen die Vitalität einzelner Corynephorus-Individuen und die Größe ihrer Populationen. Die Horste variieren in Frequenz, Größe, Vitalität und Anzahl ihrer Ausbreitungseinheiten. Die inokulierten Bestände der neu angelegten Dünen unterscheiden sich in diesen Parametern am stärksten von denen der fragmentierten Altdüne und solchen, die sich spontan neu gebildet haben. Die Ergebnisse zeigen, dass die Größe der Horste mit der Anzahl der Blütenstände und damit mit dem Ausbreitungspotenzial von C. canescens korreliert. Die Größe der Horste hängt von den jeweiligen Wuchsbedingungen ab. Eine dauerhafte Etablierung von C. canescens ist von einem komplexen Wirkungsgefüge mehrerer Faktoren abhängig. Über eine erfolgreiche Ausbreitung entscheidet eine möglichst große Phytomasse des Horstes, da diese die Anzahl der Blütenstände und Diasporen positiv beeinflusst. Das längerfristige Bestehen von C. canescens-Populationen ist im Bereich der „Neodünen“ unter den derzeitigen Bedingungen (z. B. Konkurrenz anderer Pflanzenarten, höhere Humus-Akkumulation, Fehlen stärkerer Offenboden-Dynamik) nicht gesichert. Ein höherer Beweidungsdruck sollte eine Re-Dynamisierung fördern.
Vegetationskundliche und blütenökologische Untersuchungen in Salzrasen der Nordseeinsel Borkum
(1984)
Der Groden im Südosten der Insel Borkum wird durch üppige Prielrand-Vegetation gekennzeichnet. Hier finden sich auf kleinem Raum 7 verschiedene Pflanzengesellschaften, deren Soziologie und deren Bodenprofile studiert wurden. Salicornietum dolichostachyae, Salicornietum ramosissimae und eine Suaeda flexilis-Gesellschaft kommen als Pionier-Gesellschaften vor. Die sippentaxonomischen Probleme mit der Suaeda maritima-Gruppe werden diskutiert. Eine besonders auffällige Gesellschaft ist das blumenreiche Plantagini-Limonietum, deren Vorkommen bisher aus Deutschland noch nicht mit publizierten Originalaufnahmen belegt wurde. Sie ist kleinräumig mit dem Puccinellietum maritimae verzahnt. Fragen nach der Syndynamik dieser beiden Gesellschaften sowie nach der Eigenständigkeit des Plantagini-Limonietum werden behandelt. Als weitere Gesellschaften kommen Halimionetum portulacoidis und Artemisietum maritimae vor, die verschieden hohe Uferwall-Standorte besiedeln. Die Vielfalt und gesetzmäßige Anordnung der Vegetation der Gruppenbeete wird mit Hilfe von Sigma-Aufnahmen dargestellt. Die Blütenbesucher-Gemeinschaft (Hymenoptera, Lepidoptera, Diptera) der Salzrasen setzt sich aus wenigen Arten zusammen, welche die Salzrasen besonders zur Zeit der Massenblüte von Limonium vulgare und Aster tripolium nutzen und dann in hohen Individuenzahlen vorkommen. Hierzu gehören vor allem verschiedene Hummelarten, welche die schwierigen Standortsbedingungen besonders gut meistern. Ferner gehören in die Gruppe der Salzrasen-Blütenbesucher zahlreiche Wanderfalter (z.B. Autographa gamma und verschiedene Nymphaliden-Arten) sowie wandernde Dipteren (Syrphidae), die das Nahrungsangebot auf ihren Wanderstrecken nutzen können. Für sie dienen die Salzrasen als wichtige "Auftank-Stationen". Daneben gibt es jedoch auch Blütenbesucher, die für diesen Lebensraum sehr charakteristisch und die als biotopeigen zu betrachten sind, wie z.B. unter den apoiden Hymenopteren Colletes halophilus, ein Blütenbesucher von Aster tripolium.
Obwohl die Pflanzensoziologie und die Biozönologie annähernd gleich alte Disziplinen innerhalb der Biologie sind, hat sich nur die Pflanzensoziologie bisher lebhaft entwickelt; die Gründe hierfür werden analysiert.
In einem theoretischen Teil dieser Arbeit werden zwei unterschiedliche Gliederungssysteme der Biologie vorgestellt, innerhalb derer bestimmte Teildisziplinen Träger einer Biozönose-Forschung sein können: die Symbiologie, in die sich auch die Pflanzensoziologie einordnen lässt, und die Synökologie innerhalb des Stufenmodells von THIENEMANN, die in den letzten Jahrzehnten besonders stark durch die Ökosystemforschung geprägt wurde.
Eine zoozönologische Forschung mit einem deskriptiv-typologischen Ansatz kann in einem symbiologischen System in Kombination mit den Erkenntnissen der Pflanzensoziologie eine aussichtsreiche Basis für eine allgemeine Biozönologie darstellen und ihr neue Impulse geben.
Es werden verschiedene biozönologische Teildisziplinen ausgeschieden und ihre Forschungsgegenstände kurz beschrieben; beispielhaft wird die Zönmorphologie näher behandelt.
Im Anschluss an diesen theoretischen Teil stellen wir biozönologische Forschungen unserer Freiburger Arbeitsgruppe vor. Es handelt sich hierbei um Untersuchungen über Blütenbesucher-Gemeinschaften (Hymenoptera, Lepidoptera, Diptera) verschiedener Pflanzengesellschaften und Gesellschaftskomplexe (z.B. Xerobrometum, Mesobrometum, Arrhenatheretum, Molinietum). Es werden insbesondere Aspekte der Zönmorphologie, der Konnexforschung, der Zönevolution, der Zöndynamik und der Angewandten Biozönologie behandelt. Verschiedene Methoden (Sichtfang, Dauerbeobachtungsflächen, Transekt-Untersuchungen, Analyse des Corbicularpollens von Hummeln, Farbschal-Fang) kommen zum Einsatz. Grundlage ist jeweils eine pflanzensoziologische Charakterisierung des Gebietes.