Agricultural intensification, biological pest control and spatio-temporal changes in food web structure

Abstract

Die Intensivierung der Landwirtschaft ist einer der Hauptauslöser von Verlusten in der Agrarbiodiversität und damit verbundenen Ökosystemfunktionen wie der biologischen Kontrolle. Sie beeinflusst dadurch indirekt auch die landwirtschaftliche Produktionsleistung. Durch die Intensivierung der Landwirtschaft kann sowohl die räumliche als auch die zeitliche Struktur, Zusammensetzung und Variabilität der Lebensgemeinschaften beeinflusst werden, da verschiedene Arten unterschiedlich reagieren. Von Arten, die sich am oberen Ende der Nahrungskette befinden, hoch spezialisierten Arten und Arten mit geringem Ausbreitungspotential nimmt man an, dass sie empfindlicher auf eine Intensivierung der Landwirtschaft reagieren und dass sie eine ausgeprägte räumliche und zeitliche Dynamik in ihrer Populations- und Nahrungsnetzentwicklung aufweisen. Um sowohl Muster in der Agrarbiodiversität und den damit verbundenen trophischen Wechselwirkungen als auch die durch die landwirtschaftliche Intensivierung verursachten Veränderungen in der Artenzusammensetzung verstehen zu können, ist es erforderlich, sich auf räumliche und zeitliche Veränderungen in Lebensgemeinschaften unterschiedlicher Nahrungsspezialisierung und trophischer Stufe zu konzentrieren. Ziel dieser Untersuchung ist, sich mit diesen Mustern in der Agrarbiodiversität zu befassen und ihre Verbindung mit der Funktionsweise von biologischer Kontrolle in verschiedenen Landnutzungssystemen zu untersuchen. Diese Arbeit ist ein Teil des AGRIPOPES-Projekts (http://agripopes.net) und umfasst drei Feldstudien, die alle in Deutschland in der Umgebung von Göttingen in Niedersachsen durchgeführt wurden.Wir stellten fest, dass eine komplexe Landschaftsstruktur zwar höhere Parasitierungsraten, jedoch auch einfacher strukturierte Nahrungsnetze hervorrufen kann. Dies lässt Zweifel an der generellen Wichtigkeit von Nahrungsnetzkomplexität für das Funktionieren von Ökosystemen aufkommen. In Landschaften, die durch die landwirtschaftliche Intensivierung vereinfacht wurden, können artenreiche, wenn auch hochgradig unterschiedliche Parasitoidengemeinschaften vorkommen. Die damit verbundenen Ökosystemfunktionen können jedoch anhand der festgestellten Veränderungen in der Struktur und Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft nicht ohne weiteres vorhergesagt werden. Ökosystemfunktionen und die Struktur der Lebensgemeinschaften scheinen von der landwirtschaftlichen Intensivierung unterschiedlich beeinflusst zu werden, wobei sich die zeitlichen Veränderungen und diejenigen zwischen den trophischen Ebenen unterschiedlich abspielen. Zudem kann die landwirtschaftliche Intensivierung gegensätzliche Auswirkungen auf die Variabilität der Lebensgemeinschaften von spezialisierten, wenig ausbreitungsfähigen Parasitoiden und generalistischen, hochgradig ausbreitungsfähigen Prädatoren haben, was ihre unterschiedliche Anfälligkeit für Veränderungen in der Landschaft deutlich macht. Daher muss die Vereinfachung der Landschaft aufgrund von landwirtschaftlicher Intensivierung Lebensgemeinschaften nicht zwangsläufig aneinander angleichen, da ihre Reaktion von Artmerkmalen abhängen kann. Wir schlagen vor, dass auf die Auswirkungen der landwirtschaftlichen Intensivierung auf die Agrarbiodiversität und die biologische Kontrolle mit einem Ansatz, der möglichst viele Arten, trophische Ebenen und Landschaftsebenen einbezieht, eingegangen werden sollte, während man gleichzeitig verschiedene Ansätze, die Biodiversität zu erfassen, berücksichtigt.