Fragmentierung Aufteilung
individuelle Fragmente: Größe, Form, Kernfläche, Isolation, Qualität (Vegetation) Gesamte Landschaft:Komposition -> Typ & Menge von LandschafselementenKonfiguration -> räuml. Anordnung (Fragmentierung) von LandschaftselementenAnzahl Fragm., Aggregation, Konnektivität
Prozesse Habitatfregmentierung
= großes Habitat -> viele kleine Flecken von kleinerer Gesamtfläche wellenförmige Zerstörung punktuelle Zerst. (Brand) Zerschneidung (Straßen) => Lebensraumzerstörung oft Fragmetierung (Habitatfragmente)
Randeffekte in Abhängigkeit der Fragmentierung
je kleiner Fragment, desto größer Anteil von Randeffekten betroffen abiotische und biotische Randeffekte (im Vergl. zum Fragmentkern)- verändertes (mikro)Klima- veränd. Wahrscheinl. katastrophaler Ereignisse- erhöhte Prädationsrate - erh. Wahrscheinl. passiver Emigration aus Habitat
SLOSS Debatte
= single large or several small fragments mehr kleinere Fragmente: größere Heterogenität = mehr Arten? große Fragmente: weniger Randeffekte, höhere Populationsdichte = mehr Arten?
Verzehnfachung der Inselgröße?
verdoppeln der Artenzahl
Hypothese Arten- Areal Beziehung
Hapitatheterogenität (mehr Fläche = mehr ökol. Nischen) sampling (neutraler Effekt der Fläche) Inselgeographie (mehr Fläche = geringere Aussterbewahrscheinlichkeit)
Waldfragmentierung
Randhabitat & -spezies vermehren sich Innenhabitat & -spezies weniger => angelegte Infrastrukturproekte können in wenigen Jahren zum vollständigen Aussterben führen
Prozesse zum Aufrechterhalten von Ökosystemen
Primär- und Sekundärproduktion Aufnahme, Umwandlung, Abgabe v. Nährstoffen -> Denitrifikation, Nitrifikation Bodenbildung, Erosionsschutz Filterung, Speicherung von Wasser bioch. Kreisläufe: Stickstoff-, Phosphor-, Kohlenstoffkreisl. Bestäubung, Verteilen v. Pollen
Zusammenhang zw. Biodiversität, Dienstleistungen, Funktionen von Ökosytsemen
Biodiversität beeinflusst Funktionen und Dienstleistungen globaler Wandel beeinflusst Biodiversität
Erklärung f. positive Biodiversitätseffekte
= Nischenkomplementarität - Arten mit unt. ökol. Nischen nutzen unt. Ressourcen - diverse Systeme höhere Ressourcenausbeute - Steigerung Ökosystemfkt. & Biomassenprod.
Insurance- bzw. Portfolioeffekt
hohe Diversität versichert ("Insurance") Gemeinschaft gegenüber Umweltveränderung (wie Temperaturschwankungen) weil Populationsveräd. einer Art durch Zuwachs anderer Art ausgeglichen werden können (Aktien = Portfolioeffekt)
Insurance- bzw. Portfolioeffekt
hohe Diversität versichert ("Insurance") Gemeinschaft gegenüber Umweltveränderung (wie Temperaturschwankungen) weil Populationsveräd. einer Art durch Zuwachs anderer Art ausgeglichen werden können (Aktien = Portfolioeffekt, alles gleicht sich aus!)
Selektions-Effekt
1 Art dominiert Grünlandexperiment BIODEPTH -> fast alle Standorte pos. Effekt, wahrscheinlich stark funktionierende/dominante Art ausgewählt, die produktiv und alles dominiert = Sampling-/Selection-/Dominanz-Effekt
Komplementaritätseffekt
viele Arten schaffen Mehrwert
Mechanismen für zeitverzögerte Biodiversitätseffekte
1Effektzunahme bei hoher Biodiv. 2Effektabnahme bei niedr. Biodiv. 1+2 treten gleichzeitig auf Zunahme überwiegt Abnahme
Grünlandexperiment Jena-Exp.
Komplementaritaritäts- & Selektionseffekte -> tragen zur Biodiv. bei "diversity begets diversity" = höhere Pflanzenvielfalt begünstigt höhere Konsumentenvielfalt Pflanzenvielfalt steigert Ökosystemfkt.-> Pathogenresistenz, Unkrautunterdrückung, Zersetzung, Parasitismus, Bestäuber Zeitverzögerte Effekte Stabilität d. Ökosyst. & "alternative stable states" -> Sytsem neue stabile Position eingenommen, fast unmöglich vorherigen Zustand wieder herzustellen Monokulturen durch Überflutung stark betroffen, krautige Pfl. und Mischkulturen besser geschützt
Biodiversität und Stabilität v. Ökosyst.
Resistenz: Fähigkeit einer Störung zu wiederstehen Resilenz: Fähigkeit eines Systems nach Störung wieder in Ursprungszustand "alternative stable states" siehe Jena-Experiment!
Grünlandexperiment Cedar Creek
= Resistenz & Resilenz im Grünland-> artenreiche Flächen erhalten sich schneller nach Dürre (jede Art trägt dazu bei)=> diversity-stadility hypothesis-> diverse Systeme sind stabiler (auch im Ertrag) BEF in Tier-Pflanzen-Gemeinschaftmehr Bienenarten = verbesserte Pflanzenreproduktion- artenreiche Gemeinschaften ändern jeweilige Bienenarten ihr Blütenbesuchsverhalten und bestäuben versch. Pflanzenarten, artenarme Systeme können auch produktiv sein lokale BEF-Experimente unterschätzen Artenzahl, in realen Landschaften (entland großer Umweltgradienten) ist Artenzahl notw. um Ökosystemfkt und Diensleistungen zu erhalten!
Bienenarten ökonomisch relevant?
wenige dominante Arten: 2% des regionalen Artenpools -> übernehmen 80% der Blütenbesuche relevanter Kulturen
land-sharing vs. land-sparing
Landwirtschaft und Naturschutz vereint Segregation = land-sparing- Schutzgebiete (Artenschutz)- bereits bewirtschaftete Flächen intensivieren um weitere landw. Expansion zu verhindernIntegration = land-sharing- Artenschutz in landw. Systemen- Landwirtsch. extensivieren, auf Kosten geringerer Erträge und größerer Flächen Gewinner-Arten: höhere Pop.dichte in ertragreichen Agrarlandschaften (land-sparing)Verlierer-Arten: Pop.dichte geht bei ertragreichen Agr.landsch. zurück (land-sharing) Beides wichtig! -> Metapopulation, Ökosystemfkt., Dienstleistungen, Anpassungsfähigkeit an Umweltbed.
land-sparing in Tropen
kann nicht alleine funktionieren auch größte Schutzgebiete verlieren Arten wenn nicht regelmäsig Immigration durch neue Arten-> Inzucht, genet. Drift, katastrophale/stochastische Erreger zahlr. trop Schutzgebiete kommen Funktion nicht nach => auch Tropen brauchen extensive Landw. (land-sharing), die Immigration ermöglicht und zu multifunktionalen Landschaft beiträgt
land-sharing in temperaten Breiten
= reicht alleine nicht aus! auch in temp. Breiten brauchen wir nat. Lebensr. (land-sparing) um einzigartige Arten zu schützen und zu multifunktionalen Landschaft beitragen Naturschutz ist mehr als Artenschutz der Fläche-> auch in DE viele Arten nicht agrarkompetent-> Waldlebensräume kritisch für totholzliebende Arten, Klimaregulierung, Wasserhaushalt, Erosion Naturschutz ist mehr als Artenschutz: Prozessschutz und Lebensraumschutz auch wichtig-> Eigenart d. Landschaft und kulturelle Werte
Bedrohung trop. Schutzgebiete
Säulen der Agrarförderung1. Direktzahlungen, abhängig von Größe d. Betriebs2. Förderung ländl. Räume + Erhalt d. Biodiversität-> Boden- und Hochwasserschutz, Erhalt biol. Vielfalt und nat. Lebensr., Gewässerschutz, Klimaschutz, Kulturlandschaft, Tierschutz "Greening" 30% d. Direktzahlungen!1. Anbaudifferenzierung2. ökol. Vorrangflächen3. Dauergrünlanderhalt Förderprogramm f. Agrarumwelt, Klimaschutz und Tierwohl (FAKT) Gemeinsame Agrarpolitik der EU (GAP) => Schutzgebiete zeigen Verschlechterung über Zeit
Effizienz v. Agrarumweltmaßnahmen
intermediäre Landschaftskomplexitäts-Hypothese-> in rel. simplen aber nicht ausgeräumten Landschaften: Maßnahmen zur Steigerung d. Biodiversität = größter Mehrwert höchste Effektivität in wenig diversen Landschaften Wiederbesiedelung ist abhängig von Artenpool
Förderung und Erhalt der Agrobiodiversität
Naturschutz in Agrarlandschaften erforderlich -> Flächenschutz bes. für schützenswerte Lebensräume zur Gewährleistung hoher Artenvielfalt und funktioneller Diversität -> extensivierung d. Landnutzung insbesondere in strukturarmen Landschaften -> Anpassung d. Schutz- und Managementstrategien an regionale Bedingungen -> Umsetzung d. Maßnahmen auf Landschaftsebene unter Beteiligung möglichst vieler Landwirte
