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Einfluss von ökologischem Landbau und Landschaftskomplexität auf die Wirbeltierdiversität und Ökosystemfunktionen

dc.contributor.advisorTscharntke, Teja Prof. Dr.de
dc.contributor.authorFischer, Christinade
dc.date.accessioned2010-06-02T14:39:49Zde
dc.date.accessioned2013-01-18T10:12:46Zde
dc.date.available2013-01-30T23:51:17Zde
dc.date.issued2010-06-02de
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-B054-Cde
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-1794
dc.description.abstractIn den letzten Jahrzehnten hat die landwirtschaftliche Intensivierung zu einem erheblichen Verlust der Biodiversität und zu einer verringerten Effektivität von Ökosystemfunktionen, wie z.B. der Bestäubungsleistung, der natürlichen Schädlingskontrolle oder der Unterdrückung von Krankheitserregern in der Agrarlandschaft beigetragen. Hauptgründe sind dabei die Umwandlung von natürlichen und naturnahen Habitaten in landwirtschaftliche Nutzflächen und die Intensivierung landwirtschaftlicher Verfahren, wie ein erhöhter Pestizid- und Düngemitteleinsatz und eine intensivere Bodenbearbeitung. Die Biodiversität kann, im Gegensatz dazu, durch den ökologischen Landbau und eine höhere Landschaftskomplexität in der Agrarlandschaft positiv beeinflusst werden. In der Praxis kann dies durch den Verzicht auf Spritzmittel, mineralische Dünger und eine vielfältigere Fruchtfolge auf lokaler Ebene und durch eine höhere Habitatdiversität und einem höheren Anteil an naturnahen Habitaten auf Landschafsebene realisiert werden. Da sich die die Landschaftskomplexität und die Effekte der unterschiedlichern Bewirtschaftungsformen gegenseitig beeinflussen, ist es wichtig die lokalen Bewirtschaftungsformen und den Landschaftskontext gleichzeitig zu betrachten. In der vorliegenden Arbeit haben wir uns mit der relativen Bedeutung der lokalen Bewirtschaftungsform (ökologischer vs. konventioneller Landbau) und des Landschaftskontextes (Ackeranteil) beschäftigt. Als wichtige Bestandteile von Nahrungsnetzen in der Agrarlandschaft konzentrierte sich unsere Arbeit auf Offenland-, Wald- und Feldvögel sowie Kleinsäuger. Weiterhin haben wir die Samenverbreitungs und fraßraten verschiedenen Problemunkräutern untersucht, da diese Ökosystemfunktion das Wachstum und die Verbreitung vieler Pflanzenarten stark beeinflussen kann. Die Vogelstudie wurde auf 61 Winterweizenfeldern in Ost- und Westdeutschland während der Brutzeit und im Winter durchgeführt. Die zwei Regionen wurden aufgrund der unterschiedlichen Landnutzungsgeschichte ausgewählt. In Westdeutschland konnten wir kleine Felder und einer höheren Landschaftskomplexität finden, während die Untersuchungsgebiete in Ostdeutschland durch sehr große Felder und eine geringere Landschaftskomplexität gekennzeichnet waren. Die Versuche zur Untersuchung des Kleinsäugervorkommens und der Samenverbreitung/ -fraßraten wurden auf 22 Winterweizenfeldern in der Umgebung von Göttingen (Westdeutschland) zwischen der Weizenblüte und -reife durchgeführt. Für alle Experimente wurden ein ökologisch und ein konventionell bewirtschaftetes Feld innerhalb eines Landschaftskomplexitätsgradienten (40 - 100% Ackeranteil in Radien von 500 m um das Untersuchungsfeld) ausgewählt. Die Vögel zeigten aufgrund ihrer unterschiedlichen Habitatansprüche unterschiedliche Reaktionen auf die Landschaftskomplexität. Der Artenreichtum der Offenlandarten stieg mit zunehmendem Ackeranteil an und war auf ökologischen Feldern während der Brutzeit höher. Im Gegensatz dazu nahmen die Abundanzen und die Artenzahlen der Wald- und Feldvögel mit zunehmendem Ackeranteil ab, unabhängig von den unterschiedlichen Bewirtschaftungsformen. Eine Erklärung dafür sind die deutlich unterschiedlichen Habitatansprüche der drei Vogelgruppen. Die Abundanz, Artenzahl und Diversität der Kleinsäuger stieg auf ökologisch bewirtschafteten Flächen mit zunehmendem Ackeranteil an, während das Kleinsäugervorkommen auf konventionellen Feldern abnahm. Die Abundanzen von echten Mäusen nahm mit zunehmender Landschaftskomplexität zu, während potentielle Schädlinge, wie Wühlmäuse unabhängig von der Bewirtschaftungsform positiv auf einen zunehmenden Ackeranteil in der Landschaft reagierten. Die Samenverbreitungs/ fraßraten wurden hauptsächlich von den Unterschieden zwischen den Samenprädatoren (Vertebraten vs. Invertebraten) und der Samenart, aber auch von der Landschaftskomplexität in Interaktion mit der Bewirtschaftungsform bestimmt. Die Samenverbreitungs/ -fraßraten stiegen auf ökologisch bewirtschafteten Flächen mit abnehmendem Ackeranteil an, während auf konventionellen Feldern die Samenverbreitungs/ -fraßraten mit zunehmendem Ackeranteil zunahmen. Unsere Ergebnisse konnten zeigen, dass sowohl der ökologische Landbau, als auch die Landschaftskomplexität die Abundanz und den Artenreichtum von Vertebraten und Ökosystemfunktionen beeinflussen. Für Vögel in der Agrarlandschaft war der ökologische Landbau jedoch weniger wichtig als die Landschaftskomplexität, während Kleinsäuger und Samenverbreitungs/ -fraßraten von der ökologischen Bewirtschaftung in Interaktion mit der umgebenden Landschaft beeinflusst wurden. Durch entgegengesetzte Reaktionen der verschiedenen Vertebratentaxa und Ökosystemfunktionen auf die unterschiedlichen Bewirtschaftungsformen und die Landschaftskomplexität wird eine artspezifische Bewirtschaftung der Agrarlandschaften notwendig. Die Biodiversität in der Agrarlandschaft kann somit z.B. durch ökologisch und konventionell bewirtschaftete Flächen umgeben von natürlichen und naturnahen Habitaten gefördert werden.de
dc.format.mimetypeapplication/pdfde
dc.language.isoengde
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/de
dc.titleEinfluss von ökologischem Landbau und Landschaftskomplexität auf die Wirbeltierdiversität und Ökosystemfunktionende
dc.typedoctoralThesisde
dc.title.translatedEffects of farming practice and landscape complexity on vertebrate diversity and ecological functioning in agroecosystemsde
dc.contributor.refereeTscharntke, Teja Prof. Dr.de
dc.date.examination2010-05-20de
dc.subject.dnb570 Biowissenschaftende
dc.subject.dnbBiologiede
dc.description.abstractengAgricultural intensification during the last decades has led to a serious decline in farmland biodiversity and has negatively affected related ecosystem functions such as pollination, pest control and disease suppression. Main causes are the transition of natural and semi-natural habitats into cropland and the intensification of agricultural practices with, for example an increasing use of pesticides, fertilizers and soil cultivation. In contrast, organic farming, characterized by an abandonment of pesticide applications and a more diverse crop rotation, as well as increasing landscape complexity, characterized by high habitat-type diversity and a high amount of semi-natural habitats, are known to enhance farmland biodiversity. Landscape context can modulate effects of farming practice. Therefore it is important to consider both local farming practice and landscape context simultaneously in ecological studies. Here, we analysed the relative importance of local farming practice (organic vs. conventional management) and landscape context (proportion of arable land). We focused on openland, woodland and farmland birds and small mammals, which are functionally important links in food webs of the agricultural landscape. We also studied weed seed removal and predation as an ecological function that can strongly affect non-crop plant population growth and recruitment rates. Bird studies were conducted on 61 winter wheat fields during the breeding season and winter in two German regions differing in land-use history (East vs. West Germany), with smaller field sizes and high overall landscape complexity in West Germany and very large fields and a low overall landscape complexity in East Germany. Field observations of small mammals and weed seed removal/predation of four economically relevant weed species by vertebrates and invertebrates were conducted on 22 winter wheat fields around the city of Göttingen in West Germany between wheat flowering and ripening. For each experiment we selected paired organically and conventionally managed fields located along a gradient of landscape complexity (40 - 100% arable land within radii of 500 m around focal fields). Birds featuring different ecological traits, showed contrasting responses to the landscape context. Openland bird species richness increased with increasing percentage of arable land and responded positively to organic farming. Farmland and woodland bird species abundance and species richness decreased with increasing landscape complexity and were not related to farming practice, indicating species trait-specific perception of breeding and feeding habitats. Organic farming in simple landscapes increased small mammal abundance, species richness and diversity, while it decreased on conventional fields. True mice abundances increased with increasing landscape complexity, while abundances of voles as potential pest species were highest in simplified landscapes with high percentages of arable land, independently of farming practice. Weed seed predation/seed removal was mainly affected by predator (vertebrates vs. invertebrates) and weed seed identity but also by landscape complexity in interaction with farming practice. In complex landscapes seed removal was higher on organic fields and in simple landscapes on conventional fields. Results showed that both organic farming and landscape complexity can enhance vertebrate abundance and species richness and facilitated ecological functions but to a different extent. Organic farming was less important than landscape complexity for birds, while small mammals and seed removal/predation were enhanced by organic farming in interaction with landscape complexity. Collectively, the results indicate contrasting responses of different vertebrate taxa and ecological functions suggesting species-specific landscape management, like organically and conventionally managed fields, surrounded by landscapes with a diversity of semi-natural habitats.de
dc.contributor.coRefereeVidal, Stefan Prof. Dr.de
dc.subject.topicAgricultural Sciencesde
dc.subject.gerlandwirtschaftliche Intensivierungde
dc.subject.gerÖkosystemdienstleistungende
dc.subject.gerFeldvögelde
dc.subject.gerökologischer Landbaude
dc.subject.gerSamenfraß nach Samenausbreitungde
dc.subject.gerKleinsäugerde
dc.subject.engagricultural intensificationde
dc.subject.engecosystem servicesde
dc.subject.engfarmland birdsde
dc.subject.engorganic farmingde
dc.subject.engpost-dispersal seed predationde
dc.subject.engsmall mammalsde
dc.subject.bk48.16de
dc.subject.bk42.90de
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-webdoc-2481-5de
dc.identifier.purlwebdoc-2481de
dc.affiliation.instituteFakultät für Agrarwissenschaftende
dc.subject.gokfullYA 000: Land- und Forstwirtschaftde
dc.identifier.ppn631877304de


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