Funktionelle Vielfalt von Hymenopteren entlang eines Gradienten agroforstlicher Nutzung in Indonesien

Abstract

Die Rodungsrate von Primärregenwäldern aufgrund der Ausdehnung landwirtschaftlicher Nutzflächen ist in Südostasien höher als in anderen tropischen Regionen der Erde. Der Verlust tropischer Wälder gilt als Hauptursache für die Bedrohung globaler Biodiversität, da 50-90 % aller Arten weltweit in tropischen Wäldern vermutet werden. Daher erlangen anthropogen beeinflusste Landschaften und Agroforstsysteme immer mehr Bedeutung zur Bewahrung der globalen Biodiversität. Biodiversität beeinflusst die Intensität von Ökosystemfunktionen, wobei komplementäre Ressourcennutzung durch unterschiedliche Arten ein wesentlicher Mechanismus ist. Hohe Bestäuberleistung ist eine entscheidende Voraussetzung für zahlreiche Ökosystemfunktionen, wie zum Beispiel Nahrungsmittelproduktion, deren Grundlage ein möglichst hohes Pflanzenwachstum ist. Insbesondere den Bestäubern kommt dadurch eine besondere Bedeutung für die Befriedigung menschlicher Bedürfnisse zu. Global wichtige Agroforstsysteme umfasse! n unter anderem Kaffee (Coffea sp. L.) und Kakao (Theobroma cacao L.), zwei ökonomisch wichtige Kulturpflanzen, die traditionell unter eine Krone von Schattenbäumen angepflanzt werden und deren Fruchtansatz von hoher Bestäuberleistung abhängig ist. Aufgrund der hohen Vielfalt an gepflanzten Schatten- und Fruchtbäumen entsprechen Agroforstsysteme am ehesten Primärwäldern und stellen ein kaum erforschtes Ersatzhabitat für zahlreiche tropische Waldarten dar. Mein Ziel war es, die Bedeutung von landwirtschaftlich genutzten Systemen für den Erhalt verschiedener Hymenopteren (u.a. biologische Schädlingsbekämpfer und Bestäuber) abzuschätzen. Ich analysierte einen Landnutzungsgradienten in einem tropischen Waldgebiet von Primärregenwäldern und Agroforstsystemen die sich hinsichtlich ihrer Schattenbaumvielfalt unterschieden, bis hin zu offenem Grasland und Brachen. Ich bewertete die relative Bedeutung unterschiedlicher Höhenstufen innerhalb der Primärwälder und Agroforstsysteme mit Hilfe von Nisthilfen. Nisthilfen bieten eine standardisierte Erfassungsmöglichkeit für verschiedene Gilden von Hymenopteren und deren Gegenspielern, die überirdisch Nester anlegen. Des Weiteren untersuchte ich den Zusammenhang zwischen Bestäubervielfalt sowie Habitatqualität und Ertrag. In diesem Zusammenhang wurden auch artspezifische Unterschiede in der Ressourcennutzung erfasst, welche eine Erklärung für den positiven Effekt hoher Artenvielfalt auf den Ertrag lieferten. Ein weiterer Teil meiner Arbeit war der Beitrag, den Agroforstsysteme für den Erhalt hoher Dichten einer Schädlinge reduzierenden Wespenart über den Zeitraum eines Jahres liefern können. Die Untersuchungen fanden in Zentralsulawesi (Indonesien) in der Umgebung des Dorfes Toro, welches in der Randzone eines tropischen Primärwaldes (Lore Lindu National Park) gelegen ist, statt. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die absolute Artenzahl im Unterwuchs mit steigender Landnutzungsintensität erhöhte und im Offenland maximale Werte erreichte. Durch statistische Schätzfunktionen und die so genannte ‚additive partitioning’ Methode, erwiesen sich jedoch Agroforstsysteme aufgrund der hohen Bewirtschaftungsvielfalt in der Region als artenreicher verglichen mit Primärwald und Offenland. Agroforstsysteme bieten eine höhere floristische Vielfalt im Unterwuchs als Primärwälder und bessere Nistmöglichkeiten für Höhlenbrüter als offene Habitate. Der Kronenbereich von Primärregenwäldern erwies sich als weitaus wichtiger für Nisthilfe besiedelnde Bienen und Wespen als der Unterwuchs. Dieses Verteilungsmuster kehrte sich mit zunehmender Intensivierung in den Agroforstsystemen um, sodass in den am intensivsten genutzten Flächen der Unterwuchs am artenreichsten war. Die Verfügbarkeit von Nahrungsressourcen, sowie das Mikroklima scheinen den Kronenbereich in Primärwäldern für die meisten Arten zu einem günstigeren Lebensraum zu machen und können dazu führen, dass die Artenvielfalt unzureichend erfasst wird, wenn ausschließlich der Unterwuchs beprobt wird. Zusätzlich zeigten Agroforstsysteme eine erhöhte beta Diversität zwischen den Untersuchungsflächen, aufgrund einer vielfältigen Landnutzung. Dies verdeutlicht, dass Landnutzung auf regionaler Skalenebene einen wesentlichen Beitrag zum Erhalt einer hohen Artenvielfalt liefern kann. Ich verwendete standardisierte Kürbispflanzungen in unterschiedlichen Habitattypen, um den Effekt von Bestäubervielfalt auf den Ertrag abzuschätzen. Die bestäubenden Bienen zeigten artspezifische Unterschiede hinsichtlich des Blütenbesuchs, wie Höhe, Zeit und mit der Körpergröße assoziierte Verhaltensweisen während des Blütenbesuchs. Diese Untersuchung liefert erste empirische Belege eines Zusammenhangs zwischen raum-zeitlicher sowie Verhaltenskomplementarität hinsichtlich der Ressourcennutzung einer Bestäubergemeinschaft und daraus resultierender Ertragssteigerung. Außerdem zeige ich, dass die Wildbienengemeinschaft in Abwesenheit imkerlich bewirtschafteter Bienenvölker in der Lage ist, die volle Bestäubungsleistung aufrechtzuerhalten. Unter Verwendung der häufig vorkommenden Wespenart Rhynchium haemorrhoidale (F.) (Eumenidae, Hymenoptera), zeige ich, dass Agroforstsysteme hohe Dichten eines Schädlingsbekämpfers, selbst bei intensiver Landnutzung aufrechterhalten können. Tropische Regionen erfahren geringere saisonale Klimaschwankungen zwischen den Jahreszeiten verglichen mit gemäßigten Zonen. Trotzdem konnte ich für R. haemorrhoidale starke saisonale Änderungen hinsichtlich der Dichte und Körpergrößer aufgrund einer Kombination von Einflüssen (z.B. Klima, Nahrungsangebot, Parasitierung) feststellen. Diese Schwankungen sind unabhängig vom untersuchten Habitattyp. Zusammenfassend können Agroforstsysteme einen entscheidenden Beitrag zum Erhalt der Bestäubervielfalt im Unterwuchs und hoher Dichten biologischer Schädlingsbekämpfer spielen. Die Bedeutung des Kronenbereichs für die Artenvielfalt nimmt jedoch mit zunehmender Landnutzungsintensität ab und ist in Primärwäldern besonders wichtig. Weiterhin konnte ich zeigen, dass die Ökosystemfunktion Bestäubung und somit der Ertrag stark von der funktionellen Vielfalt an Bestäubern abhängt. Geringe Landnutzungsintensität und ein komplexer Kronenbereich der Schattenbäume scheinen die lokale und regionale Hymenopterenvielfalt zu erhöhen und dadurch wichtige Ökosystemfunktionen zu entscheidend zu befördern. Meine Ergebnisse verdeutlichen wie bedeutsam es ist, Landnutzungssysteme in Landschaftsschutzkonzepten zu berücksichtigen.