Forschungsprojekte zu Bodentieren und Insekten der Kulturlandschaft

Neben den Standortfaktoren, dem Klima und der Witterung beeinflusst vor allem die Bewirtschaftungsweise die Vielfalt und Besiedlungsdichte der Boden- und Agrarfauna. Wirkungen verschiedener Bodenbearbeitungsverfahren oder von Blühflächen sowie Effekte der Düngung mit Biogasgärresten auf Bodentiere sind Beispiele aktueller Untersuchungen der LfL. Beeinflussen die Anpflanzungen von Baumreihen in Agroforstsystemen die Bodentiere im Acker entlang eines Gradienten? Zudem erfolgt seit 1985 auf einem landesweit eingerichteten Netz von Boden-Dauerbeobachtungsflächen ein Monitoring des Regenwurmbestandes unter dem Einfluss von Klima und Bewirtschaftung.

BoTierFreund – Gemeinsam für lebendige Böden in Franken

Lumbricus terrestris, vorne dunkel-lila, hinten hell-rosa pigmentiert

Lumbricus terrestris, eine tiefgrabende Regenwurmart

Im Projekt BoTierFreund möchten Wissenschaftler gemeinsam mit Landwirten in Franken anhand ihrer Praxisäcker aufzeigen, welche Ackerbaukonzepte ein reichhaltiges Bodenleben und eine gute Bodenfruchtbarkeit in Trockenlagen unterstützen können.   Mehr

Schritte zu biodiversitätsbasierten Pflanzenbausystemen

Bündelung und Weiterentwicklung von Forschungsansätzen in Ruhstorf

Das Projekt zeigt, welche Leistungen die Biodiversität, z.B. durch natürliche Schädlingsregulation, in den Agrarsystemen der Zukunft im Rahmen einer „ökologischen“ Intensivierung erbringen kann.  Mehr

Boden-Dauerbeobachtung

Probenahme von Regenwürmern auf einer BDF FlächeZoombild vorhanden

Probenahme von Regenwürmern auf einer BDF Fläche
Das seit 1985 eingerichtete landesweite Netz von Boden-Dauerbeobachtungsflächen (BDF) dient dem Ziel den Zustand bzw. die Entwicklungen der Ressource Boden unter dem Einfluss von Bewirtschaftung und Klima zu dokumentieren sowie Veränderungen zu erfassen. Für bodenzoologische Untersuchungen dienen Regenwürmer als aggregierende, praxisnahe Indikatoren für Agrarökosysteme. Von 2000 bis 2010 fand die dritte Beobachtungsserie der Regenwürmer statt.
Die Ergebnisse geben keine Hinweise auf eine Abnahme der Besiedlungsdichte und der Artenvielfalt von Regenwürmern auf landwirtschaftlichen Nutzflächen. Während im Grünland die Individuendichte der Regenwürmer seit 1985 unverändert blieb, waren in Acker-BDF sogar Zunahmen feststellbar. Ein entscheidender Faktor hierfür ist die konservierenden Bodenbearbeitung bzw. ein reduzierter Pflugeinsatz.

Wirkung verschiedener Bodenbearbeitungsverfahren auf Regenwürmer und Laufkäfer

Tauwurm, Lumbricus terrestrisZoombild vorhanden

Tauwurm, Lumbricus terrestris
Die Bodenbearbeitung, vor allem die Häufigkeit und Intensität des Pflugeinsatzes, beeinflusst die Individuendichte und Biomasse von Regenwürmern sowie die Aktivitätsdichte von Laufkäfern. Eine konservierende Bodenbearbeitung mit Mulchsaat liefert günstige Lebensbedingungen insbesondere für den tiefgrabenden Tauwurm Lumbricus terrestris und für Großlaufkäfer. Bereits eine Reduzierung der Häufigkeit des Pflugeinsatzes auf weniger als 50 % der Jahre zeigt positive Effekte.

25 Jahre Regenwurmerfassung auf landwirtschaftlich genutzten Boden-Dauerbeobachtungsflächen in Bayern (externe PDF-Datei) Externer Link

Effekte der Biogas-Gärrestdüngung auf Bodentiere

Biogasgärrestausbringung auf dem VersuchsfeldZoombild vorhanden

Biogasgärrestausbringung auf dem Versuchsfeld
Der Einfluss von Gärrestdüngung auf die Besiedlungsdichte, Biomasse und Zusammensetzung von Bodentieren auf Äckern im Vergleich zu herkömmlichen Wirtschaftsdüngern wird seit 2008 in verschiedenen Untersuchungen erforscht, u.a. in dem von 2009 bis 2019 angelegten Gärrestversuch-Bayern.
Dieses unter der Koordination vom Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe (Straubing) durchgeführte Projekt soll u.a. klären, ob Anbausysteme mit energetischer Nutzung des Aufwuchses als Biogas oder Biokraftstoff (BtL-Verfahren) nachhaltig sind. Zeigen sich dabei u.a. Auswirkungen auf Bodentiere?

Nach fünfjähriger Versuchslaufzeit zeigten im Jahr 2014 die mit Gärrest gedüngten Varianten eine signifikant höhere Regenwurmsiedlungsdichte als die nur mineralisch gedüngten, jedoch wirkte sich die Düngung mit Rindergülle noch stärker positiv auf die Regewürmer aus. Ursachen sind in der Menge des rückgeführten organischen Materials und dessen Qualität zu suchen.
Um den Erhalt der Bodentiere in ihrer Dichte und funktionalen Vielfalt zu gewährleisten wird eine vorsorgliche Risikominimierung empfohlen (z.B. durch vielfältige Fruchtfolgen, Anbau von Zwischenfrüchten, reduzierte Bodenbearbeitung, abwechslungsreiches Nutzungsmosaik).

Regenwurmbestand und Laufkäferaktivität von zweijährigen Blühflächen

Blühfläche in NeuhöfleinZoombild vorhanden

Blühfläche in Neuhöflein
Im Projekt „Faunistische Evaluierung und Optimierung von Blühflächen“ sind Regenwürmern als Vertreter der Bodentiere sowie Laufkäfer als epigäische Raubarthropoden eingebunden. Ermittelt wurde die Individuendichte, Biomasse und Artenvielfalt der Regenwürmer auf 2-jährigen Blühflächen im Vergleich zu dem weiterhin als Acker bewirtschaftete Teil des Feldstückes. Auf 13 Blühflächen wurde die Aktivitätsdichte von Laufkäfern im Vergleich zu Maisäckern erfasst.

Bereits nach zwei Jahren hat die Bodenruhe und ganzjährige Bodenbedeckung der Blühflächen eine positive Wirkung auf den Regenwurmbestand. Sowohl die Individuendichte als auch die Biomasse der Regenwürmer war im Mittel der acht untersuchten Standorte auf den Blühflächen um ca. das 3-fache signifikant höher. Die durchschnittliche Artenzahl der Regenwürmer lag auf den Blühflächen mit 4,8 Arten zu 3,7 Arten auf den Äckern tendenziell höher.

Die Untersuchungen zur Laufkäferfauna zeigten, dass erwartungsgemäß mehr Laufkäferarten auf Blühflächen vorkommen als in Maisfeldern. Insgesamt 74 Arten wurden auf den untersuchten Blühflächen nachgewiesen. Auch Großlaufkäfer der Gattung Carabus waren in Blühflächen etwa fünfmal häufiger zu finden. Weiterhin besteht zum Teil ein Effekt der Blühflächen auf die Laufkäferfauna direkt angrenzender Maisfelder. Regionale Unterschiede zeichnen sich auch in der unterschiedlichen Entwicklung der Fauna ab.

Evaluierung des Regenwurmbestandes zweijähriger Blühflächen (Poster) pdf 2,2 MB

Einfluss von Agroforstsystemen auf Bodentiere

Pappelanpflanzung in Neuhof Zoombild vorhanden

Pappelanpflanzung in Neuhof

Eine wichtige Frage zu den Umweltleistungen des Projektes: „Entwicklung und Erprobung eines Agroforstsystems im ökologischen Landbau“ ist, wie sich die Bodentiere auf der Ackerfläche eines Agroforstsystems entwickeln.
Die Anpflanzung der Baumreihen beeinflussen durch Windschutz, Beschattung, Laubeintrag (organisches Material) etc. die angrenzende Ackerfläche.

Wirken sich diese Effekte auf die Siedlungsdichte, räumliche Verteilung und Artenzusammensetzung der Bodentiere (Regenwürmer, Laufkäfer, Spinnen, Springschwänze und Milben) im Acker entlang eines Gradienten zu den Baumstreifen aus? Zwei Jahre nach der Anpflanzung der Pappelhecke im Jahr 2011 zeigten sich auf den Ackerflächen des Agroforstsystems noch keine eindeutigen Effekte der Hecke auf Regenwürmer, Laufkäfer, Spinnen, Springschwänze und Milben. Weitere Untersuchungen folgen bis 2015.

Entwicklung und Erprobung eines Agroforstsystems im ökologischen Landbau

Einfluss mehrjähriger Kulturen zur Energiegewinnung auf die Fauna

Blätter und Stängel der Durchwachsenen Silphie (Silphium perfoliatum)Zoombild vorhanden

Durchwachsene Silphie (Silphium perfoliatum)
Von Dauerkulturen zur Energiegewinnung, wie z.B. der Durchwachsenen Silphie, Miscanthus oder verschiedenen Energiegräsern, die über viele Jahre hinweg genutzt werden können, erwartet man sich positive Effekte auf die Bodentierfauna und Biodiversität. Neben der Bodenruhe und dem zum Teil geringeren Aufwand an Pflanzenschutzmitteln nach der Etablierungsphase, sind z.B. auch Einflüsse durch die Dichte der Bestände und das Angebot an Streu auf die Fauna zu erwarten. Untersuchungen liegen jedoch bisher nur in geringer Zahl vor.

Das 2014 gestartete Projekt des Technologie und Förderzentrums im Kompetenzzentrum für nachwachsende Rohstoffe (TFZ, Straubing) untersucht die Anbaueignung verschiedener Dauerkulturen sowohl zur thermischen Verwertung als auch als Substrat für die Biogasanlage. Als Teilprojekt wird die Wirkung von Dauerkulturen auf das Bodenleben mit den Regenwürmern als Bioindikatoren erfasst. Erste Ergebnisse liegen 2016 vor.

Evaluierung der Wirkung von Agrarumweltmaßnahmen (AUM) auf Insekten

Malaisefalle zum Fang flugfähiger Insekten im Grünland

Malaisefalle zur Untersuchung der Insektendiversität im Dauergrünland
Mit dem Kulturlandschaftsprogramm kann der Freistaat Bayern Ausgleichszahlungen für umweltschonende Bewirtschaftung im Grünland gewähren. Inwieweit AUM zum Schutz der Biodiversität beitragen, ist jedoch nicht ohne weiteres ableitbar. Belastbare Zahlen zur Wirkung der AUM auf die Insektenfauna von landwirtschaftlichen Nutzflächen sind daher dringend erforderlich. In Kooperation mit dem Bayerischen Landesamt für Umwelt (LfU) wird seit 2019 das Projekt „Evaluierung der Wirkung von Agrarumweltmaßnahmen auf Insekten“ durchgeführt. Die Teilprojekte 1 (AUM in Ackerlandschaften) und 2 (AUM im Grünland) sind an der LfL und das Teilprojekt 3 (AUM im Vertragsnaturschutz (VNP)) ist am LfU angesiedelt.
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Übersicht: Bodenleben