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Die Auswirkungen der Habitatfragmentierung auf die Konnektivität von Populationen unterschiedlich mobiler Insektenarten - unter besonderer Berücksichtigung der Kurzfühlerschrecke Chorthippus montanus und des Tagfalters Brenthis ino

The consequences of habitat fragmentation on the population connectivity of two different mobile insect species " with particular concern on the Grasshopper Chorthippus montanus and the butterfly Brenthis ino.

  • Um die weiterhin ansteigende Weltbevölkerung auch zukünftig mit Nahrungsmitteln und anderen wichtigen Rohstoffen zu versorgen, bedarf es einer immer größeren Nutzungsausweitung der Landwirtschaft auf natürliche Flächen. Im Jahre 2009 wurde ein Drittel der Landoberfläche der Erde bereits landwirtschaftlich genutzt. In jüngster Zeit kommt der Landwirtschaft zusätzlich eine wichtige Bedeutung als Energielieferant zu. Ein weiter steigender Flächenbedarf ist die Konsequenz dieser Entwicklung. Dies führt zum Verlust von Habitaten und somit zu einer starken Fragmentierung der Landschaft. Die direkten und indirekten Auswirkungen dieser Entwicklung auf den weltweiten Biodiversitätsrückgang werden mittlerweile als eine der Hauptursachen für den Rückgang vieler Arten anerkannt. Auch der Gesetzgeber hat dieses Problem erkannt und versucht dem entgegenzuwirken. In der vorliegenden Arbeit wird durch einen multiplen Methodenansatz der Einfluss der Habitatfragmentierung auf die Konnektivität der Populationen von zwei unterschiedlich mobilen Insektenarten untersucht. Als Modelarten wurden eine wenig mobile Heuschreckenart (Chorthippus montanus) und ein hoch mobiler Tagfalter (Brenthis ino) ausgewählt, welche beide an feuchte Grünländer gebunden sind. Für C. montanus wurde gezeigt, dass die Art nur ein sehr eingeschränktes Mobilitätspotenzial besitzt und stark an ihr Habitat gebunden ist. Daher ist eine Durchquerung von ungeeigneten Lebensräumen als äußerst unwahrscheinlich zu erachten. Eine Studie zur Mobilität und dem Verhalten von Brenthis ino belegt eine starke Philopatrie für eine nicht territoriale Insektenart. Zusätzlich zu den Fang-Wiederfang-Untersuchungen im Freiland wurden populations- und landschaftsgenetische Analysen durchgeführt. Die populationsgenetischen Analysen zeigen eine starke Isolation der Populationen von C. montanus, während zwischen den untersuchten Populationen von B. ino eine gute Konnektivität besteht. Mittels der landschaftsgenetischen Analyse wird gezeigt, dass Wälder und bebaute Flächen für beide Arten substanzielle Genefluss-Barrieren darstellen. Basierend auf einer GIS gestützten Analyse wird dargelegt, dass eine lokal ausreichende Vernetzung von Grünländern in Rheinland-Pfalz durch den Biotopverbund existiert. Die Berücksichtigung der Konnektivität bei der Auswahl und Ausgestaltung der Instrumente zur rechtlichen Sicherung und Umsetzung des Biotopverbundes (-§ 21 BNatSchG) bergen großes Potenzial zum Schutz von Grünländern. Ferner wird gezeigt, dass die Landschaftsplanung zwar ein geeignetes Instrument zur Erarbeitung des Biotopverbundes ist, aber kein Instrument zur rechtlichen Sicherung desselbigen im Sinne des -§ 21 Abs. 4 BNatSchG sein kann.
  • To supply the continuously rising world population with food and other essential commodities in the future, an ever-increasing expansion of agricultural land use on natural surfaces is required. In 2009, a third of the land- surface on earth has already been used for agriculture. In recent times, agriculture is additionally becoming an important energy supplier. Further increase in space requirements is the consequence of this development. This results in losses of habitats and thus causes a strong fragmentation of landscapes. The direct and indirect effects of this development on the global biodiversity decline are now recognized as a major reason for the decline of many species. Legislature has recognized this problem and tries to prevent it. In the present work, the influence of habitat fragmentation is examined for the connectivity of populations of two insect species with different mobility through a multiple method approach. As a model species, a little mobile grasshopper (Chorthippus montanus) and a highly mobile butterflies (Brenthis ino) were selected, both of which are restricted to wet grasslands. For C. montanus, it was shown that this species only has a very limited mobility and is strongly tied to its habitat. Therefore, a crossing of unsuitable habitat has to be regarded extremely unlikely. A study on the mobility and behaviour of Brenthis ino reveals rather philopatric behaviour for a non-territorial insect species. In addition to the mark-recapture studies, landscape and population genetic analyzes were performed. The population genetic analyses show a strong isolation of the populations of C. montanus, while there is a good connectivity between the studied populations of B. ino. By means of the landscape genetic analyses, it is shown that forests and built-up areas for both species represent substantial gene flow barriers. Based on a GIS-based analysis, it is shown that a locally sufficient cross-linking of grasslands exists in Rhineland-Palatinate via the biotope network. The consideration of the connectivity in the selection and design of the instruments on the legal protection and implementation of the national ecological network (-§ 21 Federal Nature Conservation Act) has great potential for the protection of grasslands. Furthermore, it is shown that landscape planning is indeed an appropriate tool for the development of the biotope network.

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Metadaten
Author:Jessica Weyer
URN:urn:nbn:de:hbz:385-8539
Advisor:Thomas Schmitt
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of completion:2014/03/17
Publishing institution:Universität Trier
Granting institution:Universität Trier, Fachbereich 6
Date of final exam:2014/02/03
Release Date:2014/03/17
Tag:Biotopverbund; Fangwiederfang-Studien; Grünländer; Habitatfragmentierung; Landschaftsgenetik
Biofuels; Grasslands; Habitat fragmentation; Landscape Genetics; Mark-release-recapture
GND Keyword:Biotopverbund; Fangwiederfang-Studien; Grünländer; Habitatfragmentierung; Landschaftsgenetik
Source:Weyer J, Weinberger J, Hochkirch A (2011). Mobility and microhabitat utilization in a flightless wetland grasshopper, Chorthippus montanus (Charpentier, 1825). Journal of Insect Conservation, 16, 379-390. Weyer J, Hochkirch A, Altmann C, Hankeln T, Schmitt T, Veith M (2012). Isolation and character
Institutes:Fachbereich 6 / Geographie und Geowissenschaften
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 57 Biowissenschaften; Biologie / 570 Biowissenschaften; Biologie

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