51. Darstellung maskierter Nutzungseffekte auf naturraumspezifische Artengemeinschaften grasiger Feldraine mithilfe von Restvarianzmustern
- Author
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Hans-Toni Ratte, Martina Roß-Nickoll, and Richard Ottermanns
- Subjects
Gynecology ,medicine.medical_specialty ,media_common.quotation_subject ,medicine ,Pardosa palustris ,Art ,Pollution ,Soil arthropods ,media_common - Abstract
Hintergrund und ZielGrasige Feldraine besitzen in der Agrarlandschaft eine hohe Bedeutung in Bezug auf die Erhaltung standorttypischer Arthropodengemeinschaften, deren Biodiversitat und der damit verknupften Okosystemfunktionen. Die Struktur terrestrischer Lebensgemeinschaften wird durch anthropogene Beeintrachtigung verandert, was zum Ersatz sensibler durch tolerante Arten fuhren kann. Vor allem der negative Einfluss von Pestiziden auf Fauna und Flora, die damit verbundenen funktionalen Aspekte (Okosystemfunktionen) sowie die resultierende Verarmung der Systeme sind fur Agrarsysteme seit langerem unumstritten und werden aufgrund der Spray-Drift auch fur die angrenzenden Feldraine vermutet. Die hier vorgestellte Studie untersuchte die Auswirkung nutzungsbedingter Einflusse wie Mahd, Nahrstoffeintrag und Pflanzenschutzmittel auf die Lebensgemeinschaften grasiger Feldraine. Verglichen wurden Referenzflachen, auf denen aufgrund der fehlenden Nutzung im direkten Umland keine Einflusse auf die Lebensgemeinschaften zu erwarten waren und Nichtzielflachen, auf denen diese nicht auszuschliesen waren. Untersucht wurden Standorte in drei Naturraumen: der Julicher Borde, am nordostlichen Rand der Leipziger Tieflandsbucht (Dahlen-Dubener Heiden) und im Raum Mainfranken bei Wurzburg (Marktheidenfelder Platte). In die Analysen wurden, neben den krautigen und grasigen Vegetationsbestanden, die epigaischen Arthropodenzonosen der Carabiden, Araneen, Collembolen, Hymenopteren, Syrphiden und Coccinelliden sowie abiotische Parameter einbezogen. Das Ziel dieser Untersuchung war die Entwicklung einer statistischen Methode, die geeignet ist, die Anteile einzelner Einflussgrosen an der Gesamtvarianz von Freilanddaten, unter besonderer Berucksichtigung nicht beobachtbarer Nutzungseinflusse wie Pflanzenschutzmitteleintrage, mithilfe eines Ausschlussverfahrens darzustellen. Die Extraktion von Restvarianzmustern ermoglichte die Aufdeckung maskierter Effekte auf einer unter dem reinen Abundanzmuster liegenden Skala. Material und Methoden Die Variabilitat im Artenspektrum wurde mithilfe einer nichtmetrischen multidimensionalen Skalierung (NMDS) visualisiert. Indikatorartenanalysen lieferten diejenigen Arten, die als statistisch signifikante Indikatoren fur die Standortbedingungen erkannt werden konnten. Der Zusammenhang zwischen der Artzusammensetzung und den Umweltfaktoren wurde mithilfe einer kanonischen Korrespondenzanalyse statistisch modelliert. Durch Varianzpartitionierung war es moglich, den Varianzanteil zu extrahieren, welcher sich an ein Set von Kovariablen binden lies. Fur die verbleibende Residualvarianz konnte nicht ausgeschlossen werden, dass diese auf einen Pestizideinfluss zuruckzufuhren war. Ergebnisse Die Analysen zeigten, dass sowohl die Lebensgemeinschaften der Referenzen als auch der Nichtzielflachen in allen drei Naturraumen eine eigene Qualitat besitzen und aufgrund der okologischen Distanz (Bray-Curtis) klar voneinander unterschieden werden konnten. Auf der Basis der Anteile der Variabilitat, welche statistisch durch einen nutzungsbedingten Einfluss zu erklaren waren, konnten zwei unterschiedliche Richtungen von Reaktionen auf nutzungsbedingte Einflusse unterschieden werden: zum einen der Ruckgang sensibler Arten und zum anderen die Zunahme konkurrenzstarkerer Spezies. Diskussion Mithilfe der Residualvarianzen konnte ein eindeutiger Einfluss einzelner nutzungsbedingter Parameter auf die Lebensgemeinschaften der Bodenarthropoden sowie der Vegetation unterhalb des Abundanzmusters gezeigt werden. Die in den Rohdaten zu beobachtenden Abundanzverschiebungen wurden auf einen multidimensionalen Faktorenkomplex zuruckgefuhrt, der durch den Einsatz einer partiellen Ordinationstechnik aufgelost und so der Zusammenhang zwischen nutzungsbedingten Parametern und den beobachteten Veranderungen in den Lebensgemeinschaften quantifiziert werden konnte. Anhand der hier vorgestellten Methode konnte gezeigt werden, dass nach Ausschluss der Kovariablen in den Rohdaten Muster zu erkennen waren, die mit einem Nutzungseffekt korreliert werden konnten. Schlussfolgerungen Nutzungsbedingte Einflusse in den Nichtzielflachen nivellierten die naturraumspezifischen Artengemeinschaften in Richtung naturraumubergreifender, ubiquitar gepragter Zonosen. Die Hypothese des Ruckgangs sensibler Arten sowie der Zunahme toleranter Arten aufgrund einer Pestizidbeeinflussung konnte gestarkt und quantifiziert werden. Sensible Arten, die in den Nichtzielflachen gegenuber den Referenzflachen zuruckgingen, zeigten je nach Naturraum unterschiedlich starke Nutzungsempfindlichkeiten. Ihnen wurde ein groseres Indikationspotenzial zugesprochen als den in den Nichtzielflachen gegenuber den Referenzen zunehmenden, toleranten Arten. Aus der Gruppe der sensiblen Arten konnten mit Pardosa palustris und Poecilus cupreus zwei naturraumspezifische Indikatoren fur den maskierten Nutzungseffekt isoliert werden. Empfehlungen und Ausblick Eine naturraumspezifische Betrachtung der Nutzungseffekte wird aufgrund der unterschiedlichen Empfindlichkeiten der Arten in den Lebensgemeinschaften der drei Untersuchungsgebiete als notwendig angesehen. Die Ausarbeitung und Prazisierung standorttypischer Referenzzustande fur terrestrische Agrarsysteme bleibt eine wichtige Aufgabe fur die Zukunft. Das vorgestellte Verfahren leitet ein naturraumspezifisches, komplexes Wirkungsmuster anthropogener Beeintrachtigungen auf terrestrische Lebensgemeinschaften ab. Es ist geeignet, maskierte Effekte zu extrahieren und damit beispielsweise einen nachhaltigeren Umgang mit Pflanzenschutzmitteln zu unterstutzen. Daruber hinaus bietet es die Moglichkeit zur Validierung von Bewertungssystemen fur die Auswirkung von Nutzungseinflussen auf terrestrische Arthropoden und Pflanzen. Die standortbezogenen, artspezifischen Empfindlichkeitswerte ermoglichen zudem eine regionalisierte Betrachtung okotoxikologischer Effekte und die Integration in raumlich explizite Effektbewertungsmodelle.
- Published
- 2010