Die Auswirkung unterschiedlicher Landnutzungsintensität auf die Diversität chemischer Pflanzenduftstoffe, strukturelle Komplexität der Vegetation und Wirt-Parasitoid Interaktionen


Wissenschaftliche Bearbeitung durch:

Dr. Torsten Meiners
(Freie Universität Berlin)

Dr. Elisabeth Obermaier
(Universität Würzburg)

Hypothesen

1. Steigende Landnutzungsintensität verringert gemeinsam mit der Pflanzenartenvielfalt die Diversität pflanzlicher Düfte und die strukturelle Komplexität der Vegetation.

2. Steigende Diversität pflanzlicher Düfte und strukturelle Komplexität der Vegetation beeinflussen funktionell Herbivor-Parasitoid Interaktionen indem sie den Wirtsfindungserfolg von Parasitoiden beeinträchtigen.

3. Düngung verändert neben der Reduktion der Zahl an Pflanzenarten, qualitativ und/oder quantitativ das Duftbouquet und die Struktur der Vegetation und damit die Herbivor-Parasitoid Interaktionen.

 

Einführung

Insekten haben eine zentrale Bedeutung für die Funktion und Stabilität von Ökosystemen. Sie spielen eine große Rolle bei Stoffumsetzungsprozessen, in Nahrungskreisläufen oder bei der Blütenbestäubung und sind damit von großer wirtschaftlicher Bedeutung für den Menschen – sowohl als Schädlinge wie auch als Nützlinge. Die Wirtsfindung ist ein zentraler Teil im Lebenszyklus eines Insekts. Herbivore und karnivore Insekten orientieren sich zu ihrer Wirtspflanze / zu ihren Wirten hauptsächlich olfaktorisch und visuell.

 

Ziele

Wie wirkt sich eine durch landwirtschaftliche Nutzung verändernde Landschaft auf die Orientierung der Insekten und damit auf deren Interaktionen untereinander aus?
In diesem Projekt untersuchen wir innerhalb der Biodiversitätsexploratorien den Einfluss der Landnutzung auf die Vegetationskomplexität und auf die Interaktion zwischen herbivoren und karnivoren Insekten. Mit zunehmender Landnutzung nimmt die Pflanzenvielfalt ab. Eine Abnahme der Pflanzendiversität kann die strukturelle Komplexität der Vegetation verändern. Zudem sollte sich mit Abnahme der Zahl der Pflanzenarten die Duftkomplexität der Vegetation verringern, da zusätzliche von den wegfallenden Pflanzen abgegebene Düfte fehlen. In dem tritrophischen System, bestehend aus der Wirtspflanze Spitzwegerich (Plantago lanceolata), den herbivoren Rüsselkäfern Mecinus pascuorum und Mecinus labilis und einer parasitischen Wespe (Mesopolobus incultus), wird die Wirkung der Vegetationsumgebung (Struktur und Pflanzenduftdiversität) auf die Orientierung von Insekten und deren Interaktionen entlang eines Landnutzungsgradienten untersucht.

 

Methoden

Auf den 80 Grünlandplots mit Vorkommen von Plantago lanceolata werden die die Pflanze umgebende Vegetationsstruktur und das Insektenvorkommen aufgenommen. Gleichzeitig werden Duftproben der Vegetation mittels Headspace-sampling genommen. Nach der Probennahme erfolgt die Analyse durch Gaschromatographie gekoppelt an Massenspektrometrie (GC-MS) im Labor.  Die Grünlandplots wurden erstmals Mitte April 2009 auf einer 6 x 6 m Fläche gedüngt. Diese Teilflächen, sowie eingerichtete Kontrollflächen werden aktuell beprobt um den direkten Einfluss der Düngung festzustellen.


Bild Chemodiversity