Sie sind hier: Startseite Projekte B3) Pflanzen-Insekten Interaktionen …

B3) Pflanzen-Insekten Interaktionen

Diversität und Funktion von Pflanzen-Insekten Interaktionen entlang eines Strukturgradienten

Alexandra Klein & Michael Staab
DoktorandInnen: Anna Knuff (2016 - 2020) & Nolan James Rappa (seit 2019)

Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Fakultät Umwelt & Natürliche Ressourcen, Institut für Umwelt- und Naturwissenschaften, Professur für Naturschutz und Landschaftsökologie

Hintergrund

Arthropodengemeinschaften in Wäldern, ihre Diversität und trophischen Interaktionen werden durch verschiedene Habitatelemente und die umgebende Landschaft strukturiert. Beispielsweise ändert sich die Diversität der meisten funktionellen Gruppen, inklusive vieler räuberischer und parasitärer Hymenopteren, mit der Diversität der Vegetation und strukturellen Diversität des Waldes, während Waldbedeckung und -verbindung in einer Landschaft die Diversität und Funktionen von Insektengemeinschaften stabilisiert. Daher beeinflussen die Förderung und Erhaltung von strukturellen Elementen in Forstbeständen (z.B. Habitatbäume, Totholz, Mikrohabitate) und die Komposition und Konfiguration von Wäldern die Diversität von Insekten und ihre Funktionen.

 

Fragestellungen und Hypothesen

Projekt B3 beschäftigt sich mit der übergeordneten Hypothese, dass naturnahe Forstwirtschaft auf der Ebene des Waldbestandes die Diversität und trophischen Interaktionen von Hymenopteren (und anderen Arthropoden) beeinflussen, sowie durch Waldkomposition und -konfiguration. Im Besonderen erwarten wir, dass:

  • Biomasse, Diversität und funktionelle Diversität von Insekten auf der Ebene des Forstbestands durch lokale Waldstrukturen und die umgebende Landschaft erklärt werden.
  • Biomasse und funktionelle Diversität durch strukturelle Heterogenität auf der Ebene der Bestände steigen und am höchsten in gut verbundenen Wäldern sind.
  • Trophische Interaktionsnetzwerke von höhlenbrütenden Hymenopteren und ihren natürlichen Feinden stabiler und redundanter in Beständen mit großen Mengen stehendem Totholz sind.
  • Gemeinschaften von höhlenbrütenden Hymenopteren sich zwischen Beständen mit unterschiedlichen Mengen und Arten von Totholz unterscheiden.

 

Ansatz, Methoden und Verknüpfungen

B3 wird die Beziehung zwischen Komponenten von Insektendiversität (z.B. Biomasse, funktionelle Diversität) und Umweltvariablen im Zusammenhang mit naturnaher Forstwirtschaft (z.B. Totholz, Mikrohabitate) analysieren. Um Biomasse und funktionelle Diversität von Insekten zu quantifizieren werden wir die Exemplare aus den Fensterfallen der ersten Phase analysieren. Um trophische Interaktionen und Nahrungsnetze zu quantifizieren werden Fallennester für höhlenbrütende Hymenopteren auf allen 135 ConFoBi Flächen installiert und beobachtet. Durch verschiedene statistische Ansätze (z.B. Mixed-Effect Modelle, Netzwerkanalysen) werden die Daten es uns erlauben, zu evaluieren wie verschiedenen Komponenten von Retentionsmaßnahmen und Waldstruktur in Zusammenhang mit Diversität von Hymenopteren und Multitrophischen Nahrungsnetzen stehen, welche durch den Landschaftszusammenhang ebenfalls beeinfluss werden.

B3 stellt Daten zu Arthropoden und ihren trophischen Interaktionen für den ConFoBi Datenpool bereit. B3 nutzt strukturelle Daten von A1 und A2 und analysiert Biodiversitätsdaten zusammen mit allen weiteren B-Projekten. Im Besonderen wird B3 mit B4 (Funktionelle Konnektivität) in der Analyse von genetischer Konnektivität saproxylischer Hymenopteren kooperieren.

 

Ergebnisse

Während der ersten drei Jahre hat B3 schlüssige Daten zu fliegenden Arthropoden mit Fensterfallen auf allen Untersuchungsflächen gesammelt, Pflanzen-Insekten Netzwerke quantifiziert, sowie Vogel-Frucht Interaktionen. B3 hat eine Referenzsammlung für Hymenopteren etabliert und ist im Prozess der Analyse von Assoziationen zwischen der Diversität von ausgewählten Hymenopteren Taxa und Waldstrukturvariablen.
Aktuelles Forschungsprojekt: Diversität, Funktionen und trophische Interaktionen von Arthropoden

Nolan Rappa fokussiert sich aktuell auf Biomasse, funktionelle Diversität und Nahrungsnetze von Hymenopteren, sowie potentiell weitere Arthropoden Taxa. In seinem Projekt wird B3:

  • die Analyse von Insektendaten fortsetzen. Diese werden ergänzt durch Daten zu Biomasse und funktioneller Diversität der von Anna Knuff während der ersten Phase gesammelten Exemplare.
  • Felddaten zu auf Arthropoden basierten Nahrungsnetzen sammeln.
  • Interaktionen von höhlenbrütenden Hymenopteren mit Fallennestern und Totholz-Nist-Ressourcen aufnehmen.
  • alle Daten im Kontext von Waldstruktur und Landschaftsvariablen analysieren, mit besonderem Fokus auf die Verfügbarkeit von Totholz.

 

Perspektiven

In Zukunft (Jahre 7-9) plant B3 umfassende Hymenopteren und generelle Arthropodendaten zusammen zu führen. Wir planen auch die Nahrungsnetzanalyse auf weitere Systeme und Arten auszuweiten. Ein vielversprechendes Studiensystem ist das sogenannte „braune Nahrungsnetz" in der Laubstreu, welches den Erwartungen nach sensibel auf verschiedene Retentionsmaßnahmen reagieren sollte aber noch wenig erforscht ist.