Einbeziehung trophischer Wechselwirkungen in die Optimierung kosteneffizienter Agrarumweltprogramme zur Erhaltung der biologischen Vielfalt im Grünland

 

Wissenschaftliche Bearbeitung durch:

Prof. Dr. Klaus Birkhofer

Prof. Dr. Frank Wätzold

Dr. Astrid Sturm

Esteban Menares Barraza

(Brandenburgische Technische Universität Cottbus - Senftenberg)

 Das übergeordnete Ziel von TrophCost ist es, Daten und Informationen der Biodiversitäts-Exploratorien (BEs) bezüglich des gemeinsamen Vorkommens und der trophischen Beziehungen von pflanzlichen Ressourcen und Insektenkonsumenten zu nutzen, um konzeptionell ein ökologisch-ökonomisches Modellierungsverfahren weiterzuentwickeln. Letztendlich soll ein Modellierungsverfahren entwickelt werden, das unter Berücksichtigung der Daten aus den BEs Vorschläge entwickelt, wie Agrarumweltprogramme zum Schutz von Grünlandbiodiversität kosteneffizient ausgestaltet werden sollen. Unter Kosteneffizienz wird hier verstanden, dass für gegebene Budgets Biodiversitätsschutzziele im höchstmöglichen Umfang erreicht werden. Das Modellierungsverfahren wird gegenüber dem bisherigen, rein modelbasierten Ansatz weiterentwickelt, indem in einem verbundenen Ansatz die Auswirkungen von Managementmaßnahmen auf Biodiversität, Nahrungsbeziehungen sowie ökonomische Aspekte der Grünlandnutzung basierend auf Daten aus den BEs im Rahmen von Simulationen und Optimierungen verknüpft werden.

Ergebnisse des Modellierungsverfahrens werden als Schutzgrößen sowohl gefährdete Arten als auch Interaktionen zwischen Arten berücksichtigen. Die geographische Diversität der BEs bietet ideale Bedingungen um räumlich differenzierte Empfehlungen abzuleiten und auch, um zu analysieren, aus welchen Gründen sie sich unterscheiden.

Wir werden in einem ersten Schritt Gruppen von Pflanzen- und Insektenarten mit häufigem gemeinsamen Vorkommen und bekannten trophischen Beziehungen identifizieren. Zu diesem Zweck werden Assoziationen zwischen Artenpaaren von pflanzlichen Ressourcen und Insektenkonsumenten in Matrizen verglichen, welche das gemeinsame Vorkommen und bekannte Nahrungsbeziehungen charakterisieren. Die Artenpaare mit häufigem gemeinsamen Vorkommen und etablierten Nahrungsbeziehungen sind Kandidaten, die im ökologisch-ökonomischen Modellierungsverfahren berücksichtigt werden. Um zu verstehen wie sich die lokale Grünlandbewirtschaftung auf das gemeinsame Vorkommen von pflanzlichen Ressourcen und Insektenkonsumenten entlang der Umweltgradienten in den BEs auswirkt, werden die Nahrungsbeziehungen der Artenpaare für Tagfalter und granivore Laufkäfer für vorhandene Gemeinschaftsdaten aus allen 150 Grünlandflächen der BEs untersucht.

In einem nächsten Schritt werden wir dann ein bestehendes Modellierungsverfahren verändern, indem wir ökologische, ökonomische sowie Landnutzungs- und Landschaftsdaten für die drei BEs in das Modellierungsverfahren einfügen. Abschließend werden wir das Modellierungsverfahren anwenden, um Empfehlungen für kosteneffiziente Agrarumweltprogramme abzuleiten, die Nahrungsbeziehungen zwischen pflanzlichen Ressourcen und Insektenkonsumenten berücksichtigen. Diese Empfehlungen werden für alle drei Fallstudiengebiete abgeleitet, wodurch räumlich explizite Empfehlungen entstehen.