Wie beeinflusst Landnutzung die Struktur von Insekten-Pflanzen Interaktionen in bewirtschaftetem Grünland?

 

Bisherige Arbeiten (2014 - 2017)

 

Einführung

Wissenschaftliche Bearbeitung durch:

Dr. Martin Brändle

Dr. Eugen Egorov

(Uni Marburg)

Pflanzen werden in der Regel von einer Vielzahl herbivorer Insekten aus unterschiedlichen taxonomischen Gruppen besiedelt. Abhängig vom Spezialisierungsgrad der einzelnen Insektenarten gibt es Unterschiede im mittleren Spezialisierungsgrad der Insektenfaunen verschiedener Pflanzenarten. Daraus ergeben sie eine ganze Reihe von Fragen: Weshalb sind die Insektenfaunen verschiedener Pflanzen unterschiedlich stark spezialisiert? Wie lassen sich Unterschiede in der Spezialisierung im Vergleich von verschiedenerer Pflanzengemeinschaften erklären? Welche Auswirkungen ergeben sich daraus für die lokalen Lebensgemeinschaften? Wird der Spezialisierungsgrad herbivorer Insektenfaunen durch Landnutzung beeinflusst?

 

Hypothesen

(i)    Nimmt die mittlere Wirtpflanzen-Spezialisierung von Herbivoren Insektengemeinschaften mit zunehmender Landnutzung ab? Verändern sich die Strukturen der Pflanzen-Herbivoren Netzwerke bei unterschiedlicher Landnutzung?

(ii)    Welchen Einfluss haben Veränderungen der Wirtpflanzen-Spezialisierung auf die phylogenetische Zusammensetzung der Pflanzengemeinschaften?

(iii)    Wie verändert sich bei unterschiedlicher Landnutzung die Strukturierung von Herbivoren-Pflanzen Netzwerken im Vergleich zu Bestäuber-Netzwerken?

 

Methoden

Unsere Studie greift auf Biodiversitätsdaten der 150 Grünlandflächen zurück, die von den Zentralprojekten Botanik und Arthropoden bereitgestellt werden (BExIS-Datenbank). Aufbauend auf Kenntnissen der Wirtspflanzenbindung von herbivoren Insekten soll zunächst für möglichst viele herbivore Insektentaxa die bisher auf den experimentellen Untersuchungsflächen (EP) nachgewiesen wurden unter Berücksichtigung der Wirtspflanzenphylogenie ein phylogenetisch korrigierter Spezialisierungsgrad ermittelt werden. Darüber hinaus sollen für den Vergleich mit bereits vorhandenen Bestäuber-Netzwerken die Netzwerkstrukturen der Herbivoren-Pflanzen Interaktionen ermittelt werden. Für alle berücksichtigten Herbivoren und ausgewählte Gruppen von bestäubenden Insekten sollen zudem basierend auf bereits bekannten phylogenetischen Zusammenhängen, ergänzt mit neuen Sequenzanalysen, Phylogenien erstellt werden.

 

Bisherige Arbeiten (2011 - 2014)

 

Führt intensivierte Landnutzung zu einer phylogenetischen Homogenisierung von Lebensgemeinschaften?

 

Wissenschaftliche Bearbeitung durch:

Dr. Martin Brändle

Eugen Egorov

(Universität Marburg)

Einführung

Intensivierung der Landnutzung führt nicht nur zu einem Verlust von Arten, sondern verursacht auch Veränderungen in der phylogenetischen und damit der funktionellen Zusammensetzung von Lebensgemeinschaften. Solche Veränderungen können negative Auswirkungen auf Ökosystemfunktionen haben. Es ist daher wichtig, die genauen Zusammenhänge zwischen Intensivierung und phylogenetischer, sowie funktioneller Zusammensetzung von Lebensgemeinschaften zu verstehen. Nur so können die Folgen von Landnutzungsintensivierungen auf das Funktionieren von Ökosystemen besser abgeschätzt werden.

Hypothesen

H1:    Intensivierte Landnutzung führt zu einer phylogenetischen Vereinheitlichung von Pflanzengemeinschaften


H2:    Phylogenetische Vereinheitlichung der Pflanzengemeinschaften bedingt Vereinheitlichung der Konsumentengemeinschaften


Methoden

Unsere Studie greift auf Biodiversitätsdaten der 150 Grünlandflächen aus den Jahren 2008 und 2009 zurück, die von den Zentralprojekten Botanik und Arthropoden I bereit gestellt werden (BExIS-Datenbank). Für alle nachgewiesenen Pflanzenarten und für ausgewählte Konsumentengruppen werden Stammbäumen mit Hilfe publizierter Phylogenien und DNA Sequenzdaten erstellt. Diese Phylogenien werden dann für die Berechnung von verschiedenen phylogenetischen Diversitäts-Indices genutzt.