Vegetation der bayerischen Normallandschaft zwischen Klimaerwärmung und Landnutzungsdruck (LandKlif Teilprojekt 3) | Anpassungsstrategien an den Klimawandel im Landschaftsmanagement sowie der Landschafts- und Raumplanung (LandKlif Teilprojekt 10)

Die beiden Teilprojekte an der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf sind eingebettet in das interdisziplinäre Verbundprojekt "LandKlif - Auswirkungen des Klimawandels auf Artenvielfalt und Ökosystemleistungen in naturnahen, agrarischen und urbanen Landschaften und Strategien zum Management des Klimawandels". Weitere Teilprojekte finden an Professuren der Universität Würzburg und der Technischen Universität München statt.

Teilprojekt 3 - Vegetation der bayerischen Normallandschaft zwischen Klimaerwärmung und Hemerobie (Prof. Dr. Jörg Ewald)

Erfassungen zu Biodiversität sind oft nur auf einzelne Arten oder bestimmte Lebensraumtypen konzentriert, welche nur einen kleinen Teil der vorherrschenden Landschaft repräsentieren. Wenig Aufmerksamkeit erhalten häufig vertretene Ökosysteme wie Wirtschaftswälder, Hecken, intensiv genutztes Grünland, Ackerränder oder städtisches Grün, obwohl diese Strukturen den größten Teil unserer Landschaften ausmachen und Lebensgrundlage für zahlreiche Tiere und Pflanzen sind.

Im LandKlif-Projekt werden genau diese wenig beachteten Ökosysteme in den Fokus gerückt. Anhand einer stratifizierten Stichprobe aus 60 Landschaftsausschnitten wird untersucht, wie sich klimatische Faktoren und Landnutzung auf Biodiversität und Ökosystemleistungen in der bayerischen Normallandschaft auswirken. Dafür werden die Landschaftsausschnitte in fünf verschiedene Klimazonen und drei Landnutzungstypen unterteilt (naturnah, landwirtschaftlich, urban). Innerhalb eines jeden Landschaftsausschnitts werden drei Probeflächen gelegt, die die vorherrschenden Habitattypen innerhalb der jeweiligen Landschaft repräsentieren. Auf den Probeflächen werden im Sommer 2019 Daten zu Pflanzen- und Insektenvielfalt erfasst und verschiedene Experimente zu Bestäubung, Schädlingskontrolle sowie Zersetzung von Tot-holz und anderem organischen Material durchgeführt. Beobachtungen zu Phänologie und Wildtiervorkommen sind ebenfalls Teil der Datenaufnahme.

Landklif abb1

Abb. 1: „Normallandschaft“ nördlich von Freising

Teilprojekt 3 im LandKlif-Verbund untersucht Auswirkungen von Klima- und Landnutzung auf Vegetation auf verschiedenen Skalenebenen. Neben der Auswertung vorhandener Florendaten werden 2019 und 2020 sowohl durch Einzelaufnahmen auf den 180 Probeflächen als auch durch floristische Schnellerfassungen auf Landschaftsebene aktuelle Daten zu Vielfalt und Zusammensetzung von Gefäßpflanzen erhoben. Anhand dessen wird unter anderem geprüft,

  • unter welcher Nutzungsintensität Pflanzengemeinschaften am stärksten vom Klima beeinflusst werden,
  • ob Wälder mikroklimatische Refugien für empfindliche Arten darstellen können und
  • inwiefern Waldränder als Vernetzungsstrukturen fungieren. 

Teilprojekt 10 - Anpassungsstrategien an den Klimawandel im Landschaftsmanagement sowie der Landschafts- und Raumplanung (Prof. Dr. Christoph Moning)

Der Klimawandel wirkt sich auf die Funktionen der Landschaft als Ganzes, insbesondere jedoch auf Zustand und Management von wertbestimmenden Arten und Lebensräume sowie die ökologischen Leistungen der Natur aus. TP10 untersucht, mit welchen planerischen Instrumenten Biotopverbund und grüne Infrastruktur in unterschiedlich intensiv genutzten Landschaften an den Klimawandel angepasst werden können. Die in den Teilprojekten 2-9 gewonnenen Ergebnisse werden auf ihre planerische Umsetzbarkeit geprüft. Dabei wird abgeschätzt, welche Beiträge die vorhandenen Instrumente Landschafts- und Raumplanung, Ländliche Entwicklung, Agrarumweltmaßnahmen, ökologische Kompensation und Naturschutzmanagement zur notwendigen Anpassung leisten können. Unter Berücksichtigung unterschiedlicher Klimabedingungen, Landnutzungsintensitäten und Urbanisierungsgrade werden differenzierte Vorschläge zu ihrer Verbesserung und Erweiterung in Bayerns Landschaften gemacht.

Publikationen

Uhler, J.; Redlich, S.; Zhang, J.; Hothorn, T.; Tobisch, C.; Ewald, J.; Thorn, S.; Seibold, S.; Mitesser, O.; Morinière, J.; Bozicevic, V.; Benjamin, C.; Englmaier, J.; Fricke, U.; Ganuza, C.; Haensel, M.; Riebl, R.; Rojas-Botero, S.; Rummler, T.; Uphus, L.; Schmidt, S.; Steffan-Dewenter, I.; Müller, J. (2021): Relationship of insect biomass and richness with land use along a climate gradient. Nature Communications, 12, Article 5946.
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Recently reported insect declines have raised both political and social concern. Although the declines have been attributed to land use and climate change, supporting evidence suffers from low taxonomic resolution, short time series, a focus on local scales, and the collinearity of the identified drivers. In this study, we conducted a systematic assessment of insect populations in southern Germany, which showed that differences in insect biomass and richness are highly context dependent. We found the largest difference in biomass between semi-natural and urban environments (−42%), whereas differences in total richness (−29%) and the richness of threatened species (−56%) were largest from semi-natural to agricultural environments. These results point to urbanization and agriculture as major drivers of decline. We also found that richness and biomass increase monotonously with increasing temperature, independent of habitat. The contrasting patterns of insect biomass and richness question the use of these indicators as mutual surrogates. Our study provides support for the implementation of more comprehensive measures aimed at habitat restoration in order to halt insect declines.

Ambrožová, L.; Finnberg, S.; Felmann, B.; Buse, J.; Preuß, H.; Ewald, J.; Thorn, S. (2021): Coppicing and topsoil removal promote diversity of dung‐inhabiting beetles (Coleoptera: Scarabaeidae, Geotrupidae, Staphylinidae) in forests. Agricultural and Forest Entomology.
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  1. Central European forests experience a substantial loss of open-forest organisms due to forest management and increasing nitrogen deposition. However, management strategies, removing different levels of nitrogen, have been rarely evaluated simultaneously.
  2. We tested the additive effects of coppicing and topsoil removal on communities of dung-inhabiting beetles compared to closed forests. We sampled 57 021 beetles, using baited pitfall traps exposed on 27 plots.
  3. Experimental treatments resulted in significantly different communities by promoting open-habitat species. While alpha diversity did not differ among treatments, gamma diversity of Geotrupidae and Scarabaeidae and beta diversity of Staphylinidae were higher in coppice than in forest. Functional diversity of rove beetles was higher in both, coppice and topsoil-removed plots, compared to control plots. This was likely driven by higher habitat heterogeneity in established forest openings. Five dung beetle species and four rove beetle species benefitted from coppicing, one red-listed dung beetle and two rove beetle species benefitted from topsoil removal.
  4. Our results demonstrate that dung-inhabiting beetles related to open forest patches can be promoted by both, coppicing and additional topsoil removal. A mosaic of coppice and bare-soil-rich patches can hence promote landscape-level gamma diversity of dung and rove beetles within forests.

Pouteau, R.; Thuiller, W.; Hobohm, C.; Brunel, C.; Conn, B.; Dawson, W.; de Sá Dechoum, M.; Ebel, A.; Essl, F.; Fragman-Sapir, O.; Fristoe, T.; Jogan, N.; Kreft, H.; Lenzner, B.; Meyer, C.; Pergl, J.; Pyšek, P.; Verkhozina, A.; Weigelt, P.; Yang, Q.; Zykova, E.; Acic, S.; Agrillo, E.; Attorre, F.; Bergamini, A.; Berg, C.; Bergmeier, E.; Biurrun, I.; Boch, S.; Bonari, G.; Botta-Dukát, Z.; Bruelheide, H.; Antonio Campos, J.; Carni, A.; Casella, L.; Carranza, M.; Chytrý, M.; Custerevska, R.; De Sanctis, M.; Dengler, J.; Dimopoulos, P.; Ejrnæs, R.; Ewald, J.; Fanelli, G.; Fernández‐González, F.; Gavilán, R.; Gégout, J.; Haveman, R.; Isermann, M.; Jandt, U.; Jansen, .; Jiménez-Alfaro, B.; Kavgaci, A.; Khanina, L.; Knollová, I.; Kuzemko, A.; Lebedeva, M.; Lenoir, J.; Lysenko, T.; Marcenò, C.; Martynenko, V.; Erenskjold Moeslund, J.; Pätsch, R.; Pielech, R.; Rasomavicius, V.; de Ronde, I.; Ruprecht, E.; Rusina, S.; Shirokikh, P.; Sibik, J.; Silc, U.; Stanisci, A.; Stancic, Z.; Svenning, J.; Swacha, G.; Turtureanu, P.; Valachovic, M.; Vassilev, K.; Yamalov, S.; van Kleunen, M. (2021): Climate and socio-economic factors explain differences between observed and expected naturalization patterns of European plants around the world. Global Ecology and Biogeography.
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Wagner, V.; Vecera, M.; Jiménez-Alfaro, B.; Pergl, J.; Lenoir, J.; Svenning, J.; Pyšek, P.; Agrillo, E.; Biurrun, I.; Antonio Campos, J.; Ewald, J.; Fernández‐González, F.; Jandt, U.; Rasomavicius, V.; Silc, U.; Škvorc, Ž.; Vassilev, K.; Wohlgemuth, T.; Chytrý, M. (2021): Alien plant invasion hotspots and invasion debt in European woodlands. Journal of Vegetation Science.
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Promotionen

Vegetation der bayerischen Normallandschaft zwischen Klimaerwärmung und Landnutzungsdruck

Doktorandin: M.Sc. Cynthia Tobisch
Wissenschaftlich betreuende Person HSWT: Prof. Dr. Jörg Ewald
Einrichtungen: Fakultät Wald und Forstwirtschaft und Institut für Ökologie und Landschaft
Wissenschaftlich betreuende Person (extern) Technische Universität München | Prof. Dr. Johannes Kollmann
Zeitraum: 15.06.2020 - 30.04.2023

Projektlogo

Verbundprojektleitung

Prof. Dr. Ingolf Steffan-Dewenter (Koordination)
Universität Würzburg

Teilprojektleitung



Prof. Dr. Jörg Müller
Universität Würzburg

Projektbearbeitung




Projektdauer

01.05.2018 - 30.04.2023

Projektpartner

Projektträger

Projektförderung

Adressierte SDGs (Sustainable Development Goals)

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Weblinks

LandKlif Verbundprojektseite bei bayklif
Faltblatt bayklif: "Gemeinsam gegen die Folgen des Klimawandels in Bayern"
Auftaktveranstaltung bayklif - PM des Bayrischen Wissenschaftsministeriums
bayklif-Broschüre "Gemeinsam gegen die Folgen des Klimawandels in Bayern"

Dieses Projekt wird durch das Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst im Rahmen des Bayerischen Klimaforschungsnetzwerks (bayklif) gefördert.