Formulations of macrocyclic lactone anthelmintics such as moxidectin are regularly administered to sheep to combat parasites. A disadvantage of these pharmaceuticals are their side effects on non-target organisms when entering the environment. Little is known about anthelmintic effects on plant reproduction and whether the effects depend on environmental factors. For ecological and methodological reasons, we aimed at testing whether temperature affects the efficacy of a common moxidectin-based formulation on seed germination. We carried out a germination experiment including three typical species of temperate European grasslands (Centaurea jacea, Galium mollugo, Plantago lanceolata). We applied three temperature regimes (15/5, 20/10, 30/20°C), and a four-level dilution series (1:100–1:800) of formulated moxidectin (i.e., Cydectin oral drench). These solutions represent seed-anthelmintic contacts in the digestive tract of sheep shortly after deworming. In addition, a control was carried out with purified water only. We regularly counted emerging seedlings and calculated final germination percentage, mean germination time and synchrony of germination. Formulated moxidectin significantly reduced percentage, speed and synchrony of germination. A 1:100 dilution of the formulation reduced germination percentage by a quarter and increased mean germination time by six days compared to the control. Temperature moderated effects of the anthelmintic drug on germination in all response variables and all species, but in different patterns and magnitudes (significant anthelmintic x temperature x species interactions). In all response variables, the two more extreme temperature regimes (15/5, 30/20°C) led to the strongest effects of formulated moxidectin. With respect to germination percentage, G. mollugo was more sensitive to formulated moxidectin at the warmest temperature regime, whereas P. lanceolata showed the highest sensitivity at the coldest regime. This study shows that it is important to consider temperature dependencies of the effects of pharmaceuticals on seed germination when conducting standardised germination experiments.
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.