entomo hertzog 2014

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Arthropodengemeinschaften in einer sich ver¨ andernden Welt: Einblicke in das Jena-Experiment, 12 Jahre Grasland-Forschung Lionel Hertzog [email protected] Lehrstuhl f¨ ur Terrestrische ¨ Okologie Technische Universit¨ at M¨ unchen 15. November 2014 Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 1 / 32

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Page 1: Entomo hertzog 2014

Arthropodengemeinschaften in einer sich veranderndenWelt:

Einblicke in das Jena-Experiment, 12 JahreGrasland-Forschung

Lionel [email protected]

Lehrstuhl fur Terrestrische OkologieTechnische Universitat Munchen

15. November 2014

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 1 / 32

Page 2: Entomo hertzog 2014

Ausblick

Warum Biodiversitatforschung?

Biodiversitat und Okosystemfunktionen

Das Jena Experiment

Arthropodengemeinschaften in das Experiment

Erkenntnisse der letzten Jahren

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Page 3: Entomo hertzog 2014

Was ist Biodiversitat?

BfN definition: die Variabilitat aller lebender Organismen und derokologischen Komplexe zu denen sie gehoren. Biodiversitat umfasst dreiEbenen: erstens die Vielfalt der Okosysteme (dazu gehorenLebensgemeinschaften, Lebensraume und Landschaften), zweitens dieArtenvielfalt und drittens die genetische Vielfalt innerhalb der Arten.

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 3 / 32

Page 4: Entomo hertzog 2014

Globaler und Lokaler Artenruckgang

Butchard et al (2010) Science

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 4 / 32

Page 5: Entomo hertzog 2014

Globaler und Lokaler Artenruckgang

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 4 / 32

Page 6: Entomo hertzog 2014

Was ist ein Okosystem?

Ein Okosystem ist:

Dynamisch Komplex

Interaktionen zwischenabiotisch und biotisch

Raumlich definiert

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 5 / 32

Page 7: Entomo hertzog 2014

Okosystemfunktionen

Hooper (2005):Okosystemfunktion ist eineumfassenede Bezeichnung:Okosystemeigentum,Okosystemguter undOkosystemdienstleistungen.

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 6 / 32

Page 8: Entomo hertzog 2014

Biodiversitat und Okosystemfunktionen

Arten machen Okosystemfunktionen.Was passiert wenn Artendiversitat oder Artenidentitat sich verandert?

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 7 / 32

Page 9: Entomo hertzog 2014

Biodiversitat und Okosystemfunktionen

Arten machen Okosystemfunktionen.Was passiert wenn Artendiversitat oder Artenidentitat sich verandert?

Chapin et al (2000) Nature

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 7 / 32

Page 10: Entomo hertzog 2014

Experimentelle Biodiversitatsforschung

Cedar Creek (MN, USA) seit 1994

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 8 / 32

Page 11: Entomo hertzog 2014

Experimentelle Biodiversitatsforschung

Jena experiment (TH, DE) seit 2002

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 8 / 32

Page 12: Entomo hertzog 2014

Experimentelle Biodiversitatsforschung

BEF China, Baumediversitat Experiment seit 2009

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 8 / 32

Page 13: Entomo hertzog 2014

Experimentelle Biodiversitatsforschung

Marine mesocosm e.g. Emmerson et al (2001) Nature

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 8 / 32

Page 14: Entomo hertzog 2014

Experimentelle Biodiversitatsforschung

Klimakammer mit Microcosm

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 8 / 32

Page 15: Entomo hertzog 2014

Das Jena Experiment

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 9 / 32

Page 16: Entomo hertzog 2014

Das Jena Experiment

Graser

Mehrjahriges lebens

Grun Blatter im Winter

Kurze lebens von dieWurzel

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Page 17: Entomo hertzog 2014

Das Jena Experiment

Kleines Krauter

Niedriges Hohe

Grun Blatter im Winter

Mehrjahriges lebens

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 11 / 32

Page 18: Entomo hertzog 2014

Das Jena Experiment

Grosses Krauter

Mittel bis Hoch Hohe

Semi-rosulata wachstum

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Page 19: Entomo hertzog 2014

Das Jena Experiment

Leguminosen

Kann Stickstoff fromLuft fixieren

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Page 20: Entomo hertzog 2014

Das Jena Experiment

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 14 / 32

Page 21: Entomo hertzog 2014

Jaten

Drei mal pro Jahr Jaten der Versuchflache

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Page 22: Entomo hertzog 2014

Jaten

Vor Jaten Nach Jaten

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Page 23: Entomo hertzog 2014

Jaten

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 17 / 32

Page 24: Entomo hertzog 2014

Mahd

Versuchflache zweimal pro Jahr gemahdt

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 18 / 32

Page 25: Entomo hertzog 2014

Konsumenten und ihre Bedeutung

Bestaubung

Schadlingskontrolle

Herbivorie

Samenausbreitung

Parasitisierung

Zersetzung

Bodenbeluftung

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 19 / 32

Page 26: Entomo hertzog 2014

Konsumenten und ihre Bedeutung

Bestaubung

Schadlingskontrolle

Herbivorie

Samenausbreitung

Parasitisierung

Zersetzung

Bodenbeluftung

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 19 / 32

Page 27: Entomo hertzog 2014

Konsumenten und ihre Bedeutung

Bestaubung

Schadlingskontrolle

Herbivorie

Samenausbreitung

Parasitisierung

Zersetzung

Bodenbeluftung

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 19 / 32

Page 28: Entomo hertzog 2014

Konsumenten und ihre Bedeutung

Bestaubung

Schadlingskontrolle

Herbivorie

Samenausbreitung

Parasitisierung

Zersetzung

Bodenbeluftung

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 19 / 32

Page 29: Entomo hertzog 2014

Konsumenten und ihre Bedeutung

Bestaubung

Schadlingskontrolle

Herbivorie

Samenausbreitung

Parasitisierung

Zersetzung

Bodenbeluftung

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 19 / 32

Page 30: Entomo hertzog 2014

Konsumenten und ihre Bedeutung

Bestaubung

Schadlingskontrolle

Herbivorie

Samenausbreitung

Parasitisierung

Zersetzung

Bodenbeluftung

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 19 / 32

Page 31: Entomo hertzog 2014

Konsumenten und ihre Bedeutung

Bestaubung

Schadlingskontrolle

Herbivorie

Samenausbreitung

Parasitisierung

Zersetzung

Bodenbeluftung

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 19 / 32

Page 32: Entomo hertzog 2014

Arthropodengemeinschaften im Experiment

Arthropoden in 2003, 2005, 2010 und 2012 gesammelt

Zwei Bodenfallen pro Flache, 150 Sammeltage

Drei Saugenfallen pro Flache, zwei mal gesammelt

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 20 / 32

Page 33: Entomo hertzog 2014

Arthropodengemeinschaften im Experiment

Arthropoden in 2003, 2005, 2010 und 2012 gesammelt

Zwei Bodenfallen pro Flache, 150 Sammeltage

Drei Saugenfallen pro Flache, zwei mal gesammelt

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 20 / 32

Page 34: Entomo hertzog 2014

Arthropodengemeinschaften im Experiment

Arthropoden in 2003, 2005, 2010 und 2012 gesammelt

Zwei Bodenfallen pro Flache, 150 Sammeltage

Drei Saugenfallen pro Flache, zwei mal gesammelt

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 20 / 32

Page 35: Entomo hertzog 2014

Arthropodengemeinschaften im Experiment

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 21 / 32

Page 36: Entomo hertzog 2014

Arthropodengemeinschaften im Experiment

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 21 / 32

Page 37: Entomo hertzog 2014

Arthropodengemeinschaften im Experiment

Oedothorax apicatus

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Page 38: Entomo hertzog 2014

Arthropodengemeinschaften im Experiment

Pardosa palustris

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Page 39: Entomo hertzog 2014

Arthropodengemeinschaften im Experiment

Longitarsus pratensis

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 22 / 32

Page 40: Entomo hertzog 2014

Arthropodengemeinschaften im Experiment

Pterostichus melanarius

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Page 41: Entomo hertzog 2014

Arthropodengemeinschaften im Experiment

Lygus pratensis

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Page 42: Entomo hertzog 2014

Arthropodengemeinschaften im Experiment

Halticus apterus

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 22 / 32

Page 43: Entomo hertzog 2014

Arthropodengemeinschaften im Experiment

Javesella pellucida

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Page 44: Entomo hertzog 2014

Arthropodengemeinschaften im Experiment

Euscelis incisus

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 22 / 32

Page 45: Entomo hertzog 2014

Arthropodengemeinschaften im Experiment

Chorthippus biguttulus

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 22 / 32

Page 46: Entomo hertzog 2014

Arthropodengemeinschaften im Experiment

Tetrix tenuicornis

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 22 / 32

Page 47: Entomo hertzog 2014

Zentrale Ergebnisse 2002-2014

Scherber et al (2010) Nature

Konsumenten unterschiedlich von Pflanzendiversitat beeinflusst

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 23 / 32

Page 48: Entomo hertzog 2014

Zentrale Ergebnisse 2002-2014

Pflanzendiversitat erhoht Arthropodenreichtum und -gleichverteilung

Aber Dominanz wird geringer

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 24 / 32

Page 49: Entomo hertzog 2014

Zentrale Ergebnisse 2002-2014

Pflanzendiversitat erhoht Arthropodenreichtum und -gleichverteilung

Aber Dominanz wird geringer

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 24 / 32

Page 50: Entomo hertzog 2014

Carabidae gemeinschaft verandern sich durch die Jahre

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 25 / 32

Page 51: Entomo hertzog 2014

Zentrale Ergebnisse 2002-2014

modified from Eisenhauer et al (2011) PlosOne

Pflanzendiversitat erhoht Menge an Microfauna Bodenorganismen

Effekt erst nach 4 Jahren sichtbar

Pflanzendiversitat erhoht Menge und Diversitat von Macrofauna amBoden

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 26 / 32

Page 52: Entomo hertzog 2014

Zentrale Ergebnisse 2002-2014

modified from Eisenhauer et al (2011) PlosOne

Pflanzendiversitat erhoht Menge an Microfauna Bodenorganismen

Effekt erst nach 4 Jahren sichtbar

Pflanzendiversitat erhoht Menge und Diversitat von Macrofauna amBoden

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 26 / 32

Page 53: Entomo hertzog 2014

Zentrale Ergebnisse 2002-2014

modified from Eisenhauer et al (2011) PlosOne

Pflanzendiversitat erhoht Menge an Microfauna Bodenorganismen

Effekt erst nach 4 Jahren sichtbar

Pflanzendiversitat erhoht Menge und Diversitat von Macrofauna amBoden

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 26 / 32

Page 54: Entomo hertzog 2014

Nutzinsekten: Blutenbesucher

Ebeling et al (2008) Oikos

1 Pflanzendiversitat erhoht Anzahl und Diversitat von Blutenbesucher

2 Pflanzendiversitat erhoht zeitliche Stabilitat der Blutenbesuche

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 27 / 32

Page 55: Entomo hertzog 2014

Nutzinsekten: Blutenbesucher

Ebeling et al (2008) Oikos

1 Pflanzendiversitat erhoht Anzahl und Diversitat von Blutenbesucher

2 Pflanzendiversitat erhoht zeitliche Stabilitat der Blutenbesuche

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 27 / 32

Page 56: Entomo hertzog 2014

Nutzinsekten: Blutenbesucher

Negativer Einfluss von Dungung und Mahdfrequenz auf Blutenbesucher

Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 28 / 32

Page 57: Entomo hertzog 2014

Pradation

Pflanzendiversitat erhoht PradationsdruckLionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 29 / 32

Page 58: Entomo hertzog 2014

Zentrale Ergebnisse 2002-2014

Ebeling et al (2014) PlosOne

Pflanzendiversitat beeinflusst Arthropodenokosystemfunktion durchKonsumentengemeinschaft Veranderung

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Page 59: Entomo hertzog 2014

Schlussfolgerung

1 Diversitat hat fur Okosystemfunktionen eine wichtige Bedeutung

2 Das gilt auch fur Okosystemdienstleistungen die fur unsereGesellschaft eine Bedeutung haben

3 Erhalt der Artenvielfalt von Bedeutung uber die ethischeVerpflichtung hinaus

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Danke an der DFG fur die ForderungIhnen fur Ihre Aufmerksamkeit