Long-term development of different grassland insect communities in Central Europe since the 1950s

Abstract

Die Landschaft Mitteleuropas ist geprägt von der modernen Landwirtschaft. Ihr Einfluss setzte mit der Massenproduktion von Kunstdünger und verbesserten Landmaschinen in den 1950er Jahren ein und führte spätestens ab den 1960ern zu einer fortschreitenden Vereinheitlichung weiter Teile der mitteleuropäischen Landschaft. Heute weiß man, dass viele Tier- und Pflanzenarten im Rückgang begriffen sind und man vermutet, dass dies durch die Weiterentwicklung der Landwirtschaft hervorgerufen wurde und wird. Zu diesem Phänomen gibt es allerdings wenige Forschungsergebnisse, denn oftmals liegen Erkenntnisse zu langfristigen Populationsentwicklungen nur exemplarisch für einzelne Tiergruppen vor. Ein besonders gutes Beispiel hierfür sind Insekten. Obwohl sie den größten Teil der mitteleuropäischen Fauna ausmachen und ganz entscheidende und mannigfaltige Funktionen in allen terrestrischen Ökosystemen einnehmen, ist noch sehr wenig über langfristige Bestandsentwicklungen bei Insekten bekannt. Zwar wurden einige prominente Insektengruppen auf langjährige Veränderungen in der Artenvielfalt hin untersucht (vor allem Schmetterlinge in Großbritannien), aber wie sich Populationsdichten über mehrere Jahrzehnte entwickelt haben, weiß man kaum. In dieser Studie wurden Aufnahmen aus den 1950er und 1960er Jahren von Zikaden-, Wanzen- und Heuschreckenpopulationen verschiedener Graslandtypen mit Erhebungen aus den Jahren 2008 bis 2010 verglichen (gleiche Erfassungsmethode und gleiche Untersuchungsflächen). Mit Hilfe dieses Ansatzes sollten folgende Fragen beantwortet werden: (i) Gibt es Veränderungen in der Artenvielfalt, der Artzusammensetzung und der Individuendichte verschiedener Insektenordnungen in geschützten und ungeschützten Graslandtypen? (ii) Lassen Muster in der Artzusammensetzung dieser Gruppen in Kombination mit vergleichenden Luftbild- und Klimadatenanalysen Rückschlüsse auf die Ursachen für etwaige Veränderungen zu? Hierfür wurden zwei Studien aus den 1950ern und 1960ern herangezogen, deren Originaldatensätze erhalten geblieben sind und die sich darum zur Reproduktion eigneten. In der ersten Studie wurden mittels standardisierten Kescherfängen Zikaden, Wanzen und Heuschrecken verschiedener Feuchtgrünlandhabitate Niedersachsens erfasst. Dies geschah mehrfach während der Vegetationsperiode 1951 und wurde 2009 auf die gleiche Art und Weise wiederholt. Somit umspannt diese Untersuchung etwa sechs Jahrzehnte und ermöglichte zudem Vergleiche für mehrere Insektengruppen. Die zweite Studie wurde in den 1960er Jahren an Zikaden- und Heuschreckenpopulationen geschützter Trockenrasenflächen Thüringens, Sachsens und Brandenburgs durchgeführt. Hier wurde ebenfalls standardisiert gekeschert, allerdings über mehrere Jahre hinweg (1963 bis 1967). Diese Studie konnte auf 26 der in den 1960ern untersuchten Flächen in den Jahren 2008 bis 2010 wiederholt werden. Somit ließen sich zwei Perioden vergleichen, zwischen denen etwa 40 Jahre liegen. Die Untersuchungen brachten folgende Ergebnisse: (i) Die mittleren Artenzahlen pro Fläche gingen für keine der untersuchten Insektenordnungen innerhalb der letzen Jahrzehnte zurück. Sowohl die Zikaden- und Heuschreckenpopulationen der Trockenrasen als auch die des Feuchtgrünlands blieben in ihren Artenzahlen pro Fläche in etwa konstant. Bei den Wanzen des Feuchtgrünlandes gab es 2009 sogar signifikant mehr Arten pro Fläche als 1951. Die Anzahl der insgesamt registrierten Arten ist bei beiden Untersuchungen für alle Gruppen heute leicht erhöht im Vergleich zu den 1950ern und 1960ern. Außer bei den Heuschrecken der Trockenrasen veränderte sich die Artenzusammensetzung bei allen untersuchten Gruppen. Sowohl die Artengemeinschaften der Wanzen- als auch der Zikadenpopulationen der einzelnen Feuchtgrünlandflächen sind im Laufe der letzten Jahrzehnte immer einheitlicher geworden. Außerdem hat der Anteil an Generalisten (vor allem Arten, die nährstoffreiche Standorte bevorzugen) zugenommen. Letzteres gilt auch für die Zikadenpopulationen der untersuchten Trockenrasen. Für die Individuendichten der untersuchten Insektengruppen gilt: viele der häufigen Zikadenarten des Feuchtgrünlands und der Trockenrasen wurden im Wiederholungszeitraum in signifikant geringeren Dichten pro Fläche erfasst als in beiden Vorgängerstudien. Auch die Individuenzahlen der Heuschrecken pro Fläche im Feuchtgrünland waren 2009 signifikant geringer als 1951 (für die Trockenrasen konnten keine Dichtevergleiche angestellt werden, da die Daten aus den 1960ern fehlen). Im Gegensatz dazu wurden 2009 mehr Wanzen pro Fläche gefangen als 1951. (ii) Vergleichende Luftbildanalyse hat gezeigt, dass sich sowohl die untersuchten Flächen beider Studien als auch deren unmittelbare Umgebung nur leicht verändert hatten. Eine Ausnahme bilden die sächsischen Flächen, die innerhalb der letzten Jahre zusehends verbuschten. Die Jahresdurchschnittstemperatur ist heute etwa ein Grad höher verglichen mit dem Untersuchungszeitraum der Erststudien und in den Jahren der Wiederholungsuntersuchungen gab es im Durchschnitt weniger Jahresniederschlag (hierbei sind vor allem die Wintermonate ausschlaggebend). Die aufgeführten Veränderungen in der Umwelt sind womöglich für einen Teil der Veränderungen in den untersuchten Insektengesellschaften verantwortlich. So waren unter den Zikadenarten der Trockenrasen vermehrt Ruderalarten und Arten von Gebüschsäumen zu finden. Diese treten sukzessionsbedingt häufiger auf. Der Einfluss des veränderten Klimas lässt sich nur schwer ermitteln, sollte sich aber, betrachtet man die Ergebnisse anderer Studien, eher begünstigend auf die Bestandsentwicklung von Insekten auswirken. Die Zunahme der Wanzendichten im Feuchtgrünland scheint dies zu bestätigen. Im Gegensatz hierzu ist der Rückgang bei den Individuenzahlen von Zikaden sowohl auf Trockenrasen als auch im Feuchtgrünland jedoch so stark, dass es Faktoren geben muss, die einer möglichen bestandsstärkenden Wirkung durch Klimaänderung entgegenstehen. Hier macht sich womöglich der Einfluss der modernen Landwirtschaft bemerkbar. Die Muster in der Artfrequenz in Kombination mit Änderungen in der Individuendichte legen nahe, dass Trockenrasenspezialisten im Rückgang begriffen sind. Demgegenüber breiten sich die an eine stickstoffreichere Agrarlandschaft angepassten Generalisten in diesem Habitattyp immer weiter aus.