Einfluss der Landnutzung auf die Zersetzungsgeschwindigkeit von toten Säugern in Abhängigkeit der Biodiversität von Kadaver- zersetzenden Insekten

Forschung ohne DFG-Finanzierung

 

Wissenschaftliche Bearbeitung durch:

Prof. Dr. Manfred Ayasse

PD Dr. Sandra Steiger

Dr. Christian von Hoermann

Sandra Weithmann

(Uni Ulm)

Einführung

Im Projekt “NecroPig” untersuchen wir den Einfluss der Landnutzungsintensität auf die Zersetzungsrate toter Säugetiere. In terrestrischen Ökosystemen ist die Zersetzungsrate tierischer Biomasse stark von der Verfügbarkeit der mikrobiellen und tierischen Zersetzer und von den abiotischen Faktoren bestimmter Habitattypen abhängig. Das Ziel unseres Projekts ist es herausfinden, wie sich Habitatstruktur und die Landnutzungsintensität auf die Zersetzungs- und Abbaurate toter Säugetiere auswirkt und welche Bedeutung hierbei die Biodiversität der assoziierten Arthropodenfauna hat. Die Ergebnisse unserer Untersuchungen erlauben die Kooperation mit vielen anderen Projekten, da die Zersetzung von tierischer Biomasse einen starken Einfluss auf die funktionelle Biodiversität von oberirdischen und im Boden lebenden Organismen hat.

 

Hypothesen

1. Die Landnutzungsintensität hat einen Einfluss auf die Abundanz und die Diversität der kadaverassoziierten Insektenfauna.

2. Verschiedene Exploratorien weisen unterschiedliche Habitate und abiotische Bedingungen auf, die wiederum die Abundanz und Diversität der Aasfauna und somit die Zersetzungsrate beeinflussen.

3. Der Nährstofffluss im Boden hängt von der Abundanz und Art der entsprechenden Aaszersetzer ab, als auch von den Bodenbedingungen selbst, und beeinflusst letztendlich die Produktion pflanzlicher Biomasse.

4. Landnutzungsintensität hat einen Einfluss auf die Mikroorganismenzusammensetzung im Boden und konsequenterweise auf die mikrobiell beeinflussten Duftbouquets sich zersetzender Kadaver.

5. Generalistische, kadaverassoziierte Insektenarten reagieren auf ein breiteres Spektrum an volatilen organischen Verbindungen (VOCs), auch “core-VOCs” genannt, welche während der gesamten Zersetzungsperiode präsent sind. Spezialisten reagieren hingegen auf ein „engeres“ Spektrum an Kadaver-VOCs beziehungsweise auf spezifische VOC-Bouquets, die charakteristisch für ein definiertes Zersetzungsstadium sind.

 

 

 

Methoden

Im August 2014 exponierten wir 75 Ferkelkadaver (Sus scrofa domestica) auf 25 Wald-MIPs pro Exploratorium um Kadaver besuchende Insekten absammeln und bestimmen (Kooperation mit Dr. Frank Reckel, Dr. Jan Eric Grunwald, LKA München und Dr. Krzysztof Szpila, Universität Torun, Polen) zu können. Wir installierten zusätzlich Photofallen (auf 9 VIPs pro Exploratorium) zur Quantifizierung großer Aasfresser. Des Weiteren analysierten wir die Zersetzungsrate mittels Gewichtsmessung der Kadaver zu bestimmten Zeitabständen. Zur Untersuchung von Nährstoffflüssen werden wir abiotische Bodenfaktoren wie Bodentyp und -struktur, pH-Wert und Feuchtigkeit erfassen und Isotopenanalysen (Kooperation mit Dr. Martin Werth, Universität Ulm) mit Gewebeproben der Kadaver, mit Bodenproben und dem Gewebe von Fliegenlarven durchführen. Da Kadaver besuchende Insekten hauptsächlich durch Duftstoffe von Kadaver zersetzenden Bakterien, Pilzen und Detritivoren angelockt werden, sammeln wir Headspaceproben verschiedener Zersetzungsstadien, die später im Labor chemisch analysiert werden (GC-MS, Kooperation mit Prof. Dr. Stefan Schulz, Universität Braunschweig). Für ausgewählte generalistische und spezialisierte Kadaver besuchende Käferarten mit Bedeutung als Zersetzer wird die Attraktivität elektrophysiologisch aktiver Volatile in Biotests im Labor und im Freiland untersucht.

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