Ausgabe 04/2022 - Neue Forschungsergebnisse
Untersuchung zur Biodiversität von Insekten in Naturschutz-Arealen
Verantwortlichkeit: Entomologischer Verein Krefeld (EVK)
Das Teilprojekt fokussiert auf Untersuchungen zur Biodiversität von Insekten in Schutzgebieten unter dem Einfluss von Fragmentierung, Landnutzung und ökotoxikologischer Belastung. Auf der Basis einer Selektion der für die Aufgabenstellung des Gesamtvorhabens geeigneten Auswahl von Untersuchungsgebieten erfolgt über den Entomologischen Verein Krefeld (EVK) die Auswahl der Standorte der Malaisefallen sowie die Untersuchung von Vegetation und Habitatmerkmalen mittels Kameradrohnen.
Die Methodik orientiert sich an den vom EVK etablierten und publizierten Standards. Der EVK ist die einzige Institution, die Malaisefallen im Bautyp angelehnt an Townes (1972) in einem besonders standardisierten sampling design seit Jahrzehnten für Untersuchungen zur lokalen Insektendiversität und andere Forschungsthemen verwendet. Artbestimmungen und Ermittlungen der Abundanzen ausgewählter Insektentaxa liefern im Vergleich zu Ergebnissen aus dem Metabarcoding sowie zu den räumlichen Verteilungsmustern von Zielhabitaten des Biodiversitätsschutzes mit Daten aus der angrenzenden Landnutzung sowie der chemischen Belastung die Basis für die Interpretation der Ergebnisse. Methodengleiche Analysen der Dynamik der Aktivitätsabundanzen, Diversität und Biomasse von Insekten entlang der in Transekten über weite Ausschnitte von zwei Vegetationsperioden entnommenen Probenserien ermöglichen hierbei ein sehr weitreichendes Potential in der Interpretation und Bewertung. Entsprechend der zeitlichen Vorgaben sowie der Größenordnung und hohen Diversität der über Malaisefallen ermittelbaren Daten zu verschiedensten Insektentaxa, sind die Aufgaben nur über die Beteiligung einer höheren Zahl qualifizierter Entomologen erfüllbar.
Errichtete Malaisefallen am Standort Geesower Hügel.
Die Aufgaben des EVK im Rahmen der Projektabwicklung betreffen primär die folgenden Sachbereiche und Arbeitsschritte:
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Teilnahme an den Arbeitstreffen und Abstimmungen zwischen den Projektpartnern.
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Assistenz in der Preselektion sowie Endauswahl von Untersuchungsstandorten sowie Anfertigung von Luftbildern mittels Kameradrohnen.
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Einrichten der Malaisefallen für die Probenahme in beiden Erfassungsperioden in jeweils 21 verschiedenen Schutzgebieten mit je 5 Malaisefallen.
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Durchführung der Standortdokumentation entsprechend dem vom EVK etablierten Standard.
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Pflanzensoziologische Aufnahmen und Dokumentation der Vegetation und der Habitate ergänzt durch Luftbilder mit Kameradrohnen.
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Assistenz in der Entnahme von zusätzlichen Proben an den einzelnen Standortpunkten der Transekte.
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Standardisiertes wiegen der gesamten feuchten Biomasse in jedem Behälter jeder Probenahme und Dekantieren der Flüssigkeit für Teilproben von Pflanzenfragmenten und Pollen.
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Trennung von Ethanolproben und Sediment von Pollen und anderen Vegetationsteilen in den Proben der Malaisefallen für spätere Analysen.
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Unterteilung der Proben und Grobsortierungsschritte für die Ermittlung der Abundanzen zu morphologisch determinierten niederen Taxa.
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Sortieren, Determination der Taxa und Zählen einzelner Zielgruppen für ausgewählte Taxa der in Deutschland artenreichsten Insektenordnungen der Hautflügler, Zweiflügler, Käfer sowie Schmettleringe. Die Arbeitsschritte erfolgen hier durch Auswahl aus dem Gesamtprobensatz für Ermittlungen der Abundanzen der niederen Taxa. Da Metabarcoding nicht zur zuverlässigen Schätzung taxonspezifischer Abundanzen verwendet werden kann, werden Insektentabellen der Ordnungen Hymenoptera, Diptera, Coleoptera und Lepidoptera für die morphologische Identifizierung und nachfolgende manuelle Zählung zur Ergänzung der über das Metabarkodierung erzielbaren Ergebnisse benötigt. Die Abundanzen werden für alle Transekte anhand von Sommerproben mit Spitzenbiomasse ermittelt. Dieser Ansatz liefert wichtige Einblicke in die Möglichkeit, Informationen zu relativen Artenhäufigkeiten zu erhalten und dies inkl. der Daten aus dem Metabarcoding zu bewerten.
Inhalt einer Probenflasche nach einer Fangperiode.
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In diesem Rahmen identifizierte Insekten aus den Malaisefallen werden hierbei auch verwendet, um die GBOL-Referenzdatenbank zu vervollständigen. Da ausgewählte Familien der megadiversen Insektenordnungen der Hymenoptera, Coleoptera, Lepidoptera und Diptera manuell von EVK-Spezialisten identifiziert werden, erwarten wir viele Arten, welche gleichzeitig im Arbeitsprozess die globalen DNA-Barcode-Referenzbibliotheken ergänzen werden.
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Übertragung der ermittelten Daten in die EDV.
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Die Studie wird ein enorm hohes Datenvolumen zu flugaktiven Insektenarten durch Malaisefallen eines ausgewählten Standortsatzes in deutschen Schutzgebieten liefern. Die Kombination mit Metabarcoding und selektiven Auswertungen zur Abundanz wird insgesamt eine bislang nicht verfügbare Grundlage zur Bewertung der Biodiversität von Insektenarten für Naturschutzgebiete in Deutschland präsentieren.
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Teilnahme an der Auswertung der Ergebnisse sowie der Synthese (vgl. hierzu auch die Beschreibung zu WP 6). Wir stellen die Hypothese auf, dass die Biodiversität und Artenzusammensetzung von Insekten durch die Form und Topografie der Untersuchungsgebiete und Komponenten der landwirtschaftlichen Nutzung inkl. der hierüber situationsspezifisch eintretenden Pestizidbelastung beeinflusst wird. Unsere Synthese analysiert Faktoren, die für Veränderungen der Diversität und der Abundanzen verantwortlich bzw. hiermit korreliert sind, indem sie potentielle Haupttreiber der Variation der Biodiversitätsvariablen bewertet. Die Ermittlungen sowie die vergleichende Bewertung zur Artendiversität sowie der Abundanzen entlang der ausgewählten Transekte stellen eine der wesentlichen Grundlagen zur Klärung der Sachverhalte dar.
Dr. Martin Sorg - Wissenschaftliche Leitung der Beiträge des EVK
