Forschungs- und Innovationsprojekt
Evaluierung der Wirkung von Agrarumweltmaßnahmen (AUM) auf Insekten – Teilprojekt 1: AUM in Ackerlandschaften

Gewässerrandstreifen

Gewässerrandstreifen

Fallstudie zur Wirkung von Maßnahmen mit multifunktionalem Potenzial im Bayerischen EPLR 2014-2020 auf Insektenbiomasse und -diversität und Ableitung von Optimierungsmöglichkeiten (Teilprojekt 1 – Acker)

Mit dem Kulturlandschaftsprogramm kann der Freistaat Bayern Ausgleichszahlungen für umweltschonende Bewirtschaftung im Ackerland gewähren. Inwieweit Agrarumweltmaßnahmen (AUM) zum Schutz der Biodiversität beitragen, ist jedoch nicht ohne weiteres ableitbar. Untersuchungen 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, während das Teilprojekt 3 (AUM im Vertragsnaturschutz (VNP)) am LfU angesiedelt ist. Ziel dieses Projektes ist es, mit modernen wissenschaftlichen Methoden verlässliche Daten und Fakten zu generieren und Verbesserungsmöglichkeiten aufzuzeigen.

Einleitung

Malaisefalle auf dem Acker. Im Hintergrund zweite Falle am Gewässerrand.Zoombild vorhanden

Malaisefalle in der Feldmitte

Der Freistaat Bayern gewährt mit dem Kulturlandschafts- (KULAP) und dem Vertragsnaturschutz-programm (VNP) Ausgleichszahlungen für umweltschonende Bewirtschaftung. Der Rückgang der Artenvielfalt und insbesondere der Insekten in Bayern wird momentan intensiv diskutiert und die Hauptverantwortung wird dabei der Landwirtschaft angelastet. Aus diesem Grund ist verstärkt zu prüfen, inwieweit Agrarumweltmaßnahmen zur Erhaltung und Förderung der Insektenwelt beitragen. Über eine Analyse der unterschiedlichen Ausprägungen der Maßnahmen werden Möglichkeiten zur Aufwertung und Weiterentwicklung der Programme hinsichtlich der faunistischen Biodiversität abgeleitet. Die Ergebnisse können damit zur Ausgestaltung der nächsten Förderperiode beitragen. Ein vergleichbarer methodischer Ansatz mit Malaisefallen (Fluginsekten) und Bodenfallen (epigäische Arthropoden) sowie einer Kombination aus klassischen und neuen Bestimmungsmethoden (Meta-Barcoding) wird für ein zukünftiges Biodiversitätsmonitoring erprobt.
 Malaisefalle am GewässerrandZoombild vorhanden

Malaisefalle am Gewässerrand

Wirkung von Gewässer- und Erosionsschutzstreifen auf die faunistische Biodiversität
Synergien im Erhalt von verschiedenen Schutzgütern und die Multifunktionalität von Flächen sind dabei anzustreben. Inwieweit z.B. Erosions- und Wasserschutzmaßnahmen, welche eine zentrale Säule des KULAP bilden, die Insektenfauna beeinflussen, ist bisher kaum untersucht. Aufgrund aktueller Entwicklungen und der hohen Bedeutung von Gewässer- und Erosionsschutzstreifen, konzentriert sich Teilprojekt 1 darauf, diese Maßnahmen im Hinblick auf die Insektenbiomasse und -vielfalt zu untersuchen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Insektenvielfalt auch stark von standörtlichen Faktoren sowie von den Bewirtschaftungsmaßnahmen geprägt wird. Diese wie auch der Landschaftskontext fließen daher ebenso in die Auswertung mit ein.
Folgende Hypothesen werden im Teilprojekt 1 AUM in Ackerlandschaften untersucht:
  • Ein Gewässerschutzstreifen wirkt sich positiv auf die Insektenbiomasse und -diversität aus
  • Ein höherer Habitat- und Strukturreichtum im Gewässerschutzstreifen fördert die Insekten

Ziele

Bodenfalle nach BarberZoombild vorhanden

Bodenfalle im Acker

Ziel dieses Teilprojekts ist es, in ackerbaulich geprägten Gebieten die Bedeutung von Gewässerrandstreifen an Fließgewässern 3. Ordnung und kleiner (insbesondere die KULAP Maßnahme Gewässerschutzstreifen (B32-34)), für die Insektenfauna zu untersuchen. Dabei werden Synergien zwischen Gewässer-/Erosionsschutzmaßnahmen und dem Schutz der Biodiversität evaluiert. Gleichzeitig dient die Fallstudie der Methodenprüfung, wie ein Insektenmonitoring in Bezug auf ELER-Agrarumweltmaßnahmen gestaltet werden kann.
Leitbild Gewässerrand
In diesem Projekt sollen die für die Insektenvielfalt und -menge maßgeblichen Einflussgrößen entlang der Gewässer ermittelt werden und zur Entwicklung eines zukünftigen Leitbilds des Gewässerrandes beitragen. Die Fallstudie konzentriert sich dabei auf die Gruppe der Fluginsekten, die z.T. eine wichtige Bestäubungsfunktion in der Agrarlandschaft haben, und auf räuberische Arthropoden, die als Nützlinge eine wichtige Rolle für den integrierten Pflanzenschutz im Ackerbau spielen.

Methode

Insekten werden unterm Binokular sortiertZoombild vorhanden

Sortieren und Zählen

In den Jahren 2019 und 2020 werden in vier Einzugsgebieten kleiner, dauerhaft wasserführender Fließgewässer in Bayern jeweils zehn Flächen mit einem angrenzenden Wasserlauf beprobt. Dabei wird sowohl der Gewässerrand entlang des Ufers als auch die angrenzende Ackerfläche mit in die Untersuchungen einbezogen. Zur Erfassung der Fluginsekten kommen Malaisefallen (nach Prof. Barták) zum Einsatz, welche in drei Fangzeiträumen, verteilt über die Vegetationsperiode, auf den Flächen installiert werden. Zusätzlich werden auf den Flächen die am Boden lebenden Arthropoden mit Bodenfallen (nach Barber) erfasst.
Laborarbeiten und Datenanalyse
Im Labor folgt dann die Bestimmung der Biomasse von den gesammelten Insekten. Anschließend wird ein Teil der Insekten in taxonomische Gruppen sortiert, welche auch eine Einteilung in funktionelle Gruppen ermöglichen soll. Einzelne, relevante Tiergruppen (z.B. Schwebfliegen) werden von Experten anhand morphologischer Merkmale auf Artebene bestimmt. Parallel dazu wird ein weiterer Teil der gesammelten Insekten über genetische Analysen (Metabarcoding) auf Artniveau identifiziert.
Auch die gefangenen Insekten und Spinnen der Bodenfallen werden in taxonomische Gruppen sortiert und bei einzelnen, repräsentativen Tiergruppen (z.B. Laufkäfer) bestimmen dann wiederum Experten die Arten.
Die gewonnen Daten werden anschließend zusammen mit verschiedenen Landschafts- und Standortparametern statistisch analysiert.

Ergebnisse

Exemplarischer Vergleich der InsektenbiomassenZoombild vorhanden

Insektenbiomassen

Die Probennahme konnte im September 2020 abgeschlossen werden. Über die zwei Untersuchungsjahre hinweg wurden insgesamt 480 Malaisefallenproben und 3840 Bodenfallen-Einzelproben gesammelt. Die Aufarbeitung der Proben, wie die Bestimmung der Insektenbiomasse, die Sortierung nach taxonomischen Gruppen und die Artdetermination, wird noch einige Zeit in Anspruch nehmen. Erste Einschätzungen aus den Daten von 2019 ergaben bislang am Gewässerrand eine höhere Insektenbiomasse, sofern ein Gewässerschutzstreifen vorhanden war. Dennoch schwankten die Werte zwischen den Untersuchungsflächen stark, sodass detailliertere Aussagen und eine genauere Bewertung der maßgeblichen Einflussfaktoren erst nach einer tiefergehenden statistischen Analyse möglich sind.
Projektinformation
Projektleitung: Roswitha Walter
Wissenschaftliche Begleitung: Johannes Burmeister, Sebastian Wolfrum
Projektbearbeiter: Sabine Birnbeck, Mahmud Tawfik
Weitere Unterstützung durch die Arbeitsgruppe Bodentiere: Sabine Topor, Michael Weber, Josefa Weinfurtner
Laufzeit: 01.01.2019 - 31.12.2021
Projektpartner: Bayerisches Landesamt für Umwelt (LfU)
Finanzierung: Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten (StMELF), Europäischer Landwirtschaftsfonds für die Entwicklung des ländlichen Raums (ELER)