Die Landschaft der Ober- und der Niederlausitz wurde durch den Braunkohlebergbau vielfach verändert. Großflächige Devastierungen und Abgrabungen veränderten das Landschaftsbild tiefgründig. Im Zuge der Sanierungen und Rekultivierungen entstanden und entstehen neue Lebensräume. Inwieweit und welcherart sich in solchen neu entstandenen Lebensräumen Wirkungsgefüge zwischen Lebewesen und den größtenteils von Menschenhand initiierten Biotopen herausbilden, ist seit vielen Jahren ein Forschungsschwerpunkt in der Region.
In den vergangenen Jahrzehnten wurden im Lausitzer Braunkohlerevier häufig nichteinheimische Baumarten wie die Roteiche zur Rekultivierung eingesetzt, deren Bestände auch heute noch großflächig vorliegen.
Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, die Sukzession der Carabidenfauna anhand des Vergleiches von (Rot-)Eichenforsten unterschiedlichen Alters, aber vergleichbarer Ausgangsbedingungen, zu betrachten. Die Carabidenfauna einer dreigliedrigen Eichen-Zeitreihe (Chronosequenz) auf Kippsubstrat soll charakterisiert, und die der ältesten Fläche mit einer Referenzfläche auf natürlich gewachsenem Boden verglichen werden. Bei den Flächen der Chronosequenz handelt es sich um forstliche Rekultivierungsflächen im Tagebau Nochten (NO, Bestandesalter: 4jährig) und in den ehemaligen Tagebauen Koyne (KOY, 27jährig) und Domsdorf (DO, 38jährig). Die Referenzfläche befindet sich bei Neusorgefeld (NS, 42jährig). Die gewählten Untersuchungsflächen erlauben einen Einblick in den zeitlichen Ablauf einer solchen Makrofauna-Sukzession.
Im Rahmen dieser Arbeit soll versucht werden, auf folgende Fragen eine Antwort zu finden:
• Durch welche Laufkäferarten werden die unterschiedlich alten Forstflächen charakterisiert?
• Welche Dominanzverhältnisse und Schwerpunktvorkommen sind nachweisbar?
• Läßt sich eine jahreszeitliche Dynamik der Carabidenzönose nachweisen?
• Haben sich nach einer 40jährigen Entwicklung auf den Chronosequenzflächen in der Bergbaufolgelandschaft Carabidenzönosen eingestellt, die denen von Roteichenforsten auf „gewachsenen“ Böden entsprechen?
Inhaltsverzeichnis:
1 Einleitung und Zielstellung
2 Methodik
2.1 Erfassungsmethodik der Carabiden
2.2 Determination, Nomenklatur, Präparation und Aufbewahrung
2.3 Bestimmung von Trockenmasse und Körperlänge
2.4 Methoden zur Auswertung der Fangergebnisse
2.4.1 Aktivitäts-Trocken-Biomasse
2.4.2 Reduktion der Daten für die statistische Auswertung
2.4.3 Strukturparameter
2.4.4 Ähnlichkeitsindizes
2.5 Körperlänge-Biomasse-Relation
2.6 Vegetationsaufnahmen
3 Darstellung der Untersuchungsflächen
3.1 Die Chronosequenzflächen Nochten, Koyne/Plessa und Domsdorf
3.2 Die Referenzfläche Neusorgefeld
3.3 Vegetation der Untersuchungsflächen
3.5 Übersichtskarte des Lausitzer Braunkohlereviers
4 Zusammenfassende Darstellung der Ergebnisse
4.1 Biologisch-ökologische Ausprägung der Carabidenzönosen
4.1.1 Arten- und Aktivitätsdichte
4.1.2 Dominanzen und Dominanzstruktur
4.1.3 Ökologische Typen
4.1.4 Flugdynamische Typen
4.1.5 Fortpflanzungstypen
4.1.6 Aktivitäts-Trocken-Biomasse
4.1.7 Größenklassen
4.1.8 Gefährdungskategorien
4.1.9 Räumliche Verteilung der Carabidenarten auf die Untersuchungsflächen
4.1.10 Jahreszeitliche Dynamik der Aktivitätsdichten
4.1.11 Phänologien ausgewählter Arten
4.2 Quantitativer Vergleich der Untersuchungsflächen
4.2.1 Strukturindizes
4.2.2 Ähnlichkeitsindizes und Clusteranalyse
5 Diskussion
5.1 Diskussion der Methodik
5.2 Entwicklung der Carabidenfauna
5.3 Vergleich mit anderen Untersuchungen aus der Bergbaufolgelandschaft
6 Zusammenfassung
7 Literatur
8 Danksagung
9 Anhang
Abbildungsverzeichnis:
Abb. 1: Bodenfalle nach BARBER
Abb. 2: Körperlänge-Trockenmasse-Relation von zehn untersuchten Carabidenarten der Chronosequenzflächen
Abb. 3. Blick auf die Untersuchungsfläche Nochten
Abb. 4. Blick in den Roteichenbestand der Untersuchungsfläche Koyne
Abb. 5. Blick in den Roteichenbestand der Vergleichsfläche Neusorgefeld
Abb. 6: Dominanzstruktur der Carabidenfauna der Chronosequenzfläche Nochten
Abb. 7: Dominanzstruktur der Carabidenfauna der Chronosequenzfläche Koyne
Abb. 8: Dominanzstruktur der Carabidenfauna der Chronosequenzfläche Domsdorf
Abb. 9: Dominanzstruktur der Carabidenfauna der Referenzfläche Neusorgefeld
Abb. 10: Prozentualer Anteil der Carabidenarten mit unterschiedlichen Feuchtigkeitspräfe- renzen
Abb. 11: Prozentualer Anteil der Carabidenindividuen mit unterschiedlichen Feuchtigkeits- präferenzen
Abb. 12: Verteilung der aktivitätsbestimmten Trockenmassen auf die Untersuchungsflächen..
Abb. 13: Zunahme der mittleren Körperlängen der Carabidenzönosen mit zunehmendem Bestandesalter
Abb. 14: Phänologie aller nachgewiesenen Carabidenarten auf der Untersuchungsfläche Nochten
Abb. 15: Phänologie aller nachgewiesenen Carabidenarten auf der Untersuchungsfläche Koyne
Abb. 16: Phänologie aller nachgewiesenen Carabidenarten auf der Untersuchungsfläche Domsdorf
Abb. 17: Phänologie aller nachgewiesenen Carabidenarten auf der Untersuchungsfläche Neusorgefeld
Abb. 18: Phänologien von Calathus ambiguus, C. erratus und Amara bifrons auf der Untersuchungsfläche Nochten
Abb. 19: Phänologien von Pterostichus niger und Pterostichus oblongopunctatus
Abb. 20: Arten-Diversität und Evenness der Chronosequenzflächen und der Referenzfläche
Abb. 22: Clusterdiagramm des Sörensen-Index
Abb. 22: Clusterdiagramm des Renkonen-Index
Abb. 23: Arten-Diversität und Evenness der Chronosequenzflächen und der Referenzfläche
Tabellenverzeichnis:
Tab. 1: Leerungstermine der Barberfallen und Expositionszeiten auf allen untersuchten Flächen
Tab. 2: Anzahl und Kodierung der Lebendfallen sowie ihre Standorte und Expositionszeiten
Tab. 3: Nomenklatorische Änderungen durch TRAUTNER et al. (1997) gegenüber den in dieser Arbeit verwendeten Artnamen
Tab. 4: Kurzübersicht über die Arten und Individuenzahlen in den Barberfallen des reduzierten Datensatzes
Tab. 5: Durch die Reduktion des Datensatzes aus der statistischen Auswertung heraus- fallende Arten
Tab. 6: Begehungstermine der Flächen für die Vegetationsaufnahmen
Tab. 7: Kurzübersicht der Chronosequenzflächen nach KNOCHE (1998) und EMBACHER & KNOCHE (1998)
Tab. 8: Korngrößenverteilung (Sand, Schluff, Ton), pHKCl, Gesamtkohlenstoff (Ct), -stickstoff (Nt) und -schwefel (St) der obersten Mineralbodenschicht (0-30cm) der Chronosequenzflächen nach KNOCHE (1998) und der Referenzfläche Neusorgefeld nach KNOCHE (1999)
Tab. 9: Kurzübersicht der Referenzfläche nach KNOCHE (1999)
Tab. 10: Zusammenfassende Darstellung der Vegetationsaufnahmen aller Flächen, Angabe der Artmächtigkeit und des Deckungsgrades der gesamten Schicht sowie der Soziabilität
Tab. 11: Klimamittelwerte der Chronosequenzflächen des Jahres 1997 (nach EMBACHER & KNOCHE 1998) und des Jahres 1998 (nach BTU COTTBUS (1999)
Tab. 12: Kurzübersicht der Arten- und Individuenzahlen in den Barberfallen des vollständigen Datensatzes sowie über Ergebnisse der Handaufsammlungen und der Lebendfallen...
Tab. 13: Dominanztabellen Nochten und Koyne
Tab. 14: Dominanztabellen Domsdorf und Neusorgefeld
Tab. 15: Darstellung der Artanteile der Verteilung der Ökotypen auf die Untersuchungs- flächen
Tab. 16: Darstellung der Individuenanteile der Verteilung der Ökotypen auf die Unter- suchungsflächen
Tab. 17: Verteilung der Arten nach ihren Ökotypen auf die Untersuchungsflächen, zusammengefaßt in Hauptgruppen
Tab. 18: Verteilung der Individuen nach ihren Ökotypen auf die Untersuchungsflächen, zusammengefaßt in Hauptgruppen
Tab. 19: Schwerpunktvorkommen der Hauptarten (eudominant, dominant und subdominant), nach BARNDT et al. (1991)
Tab. 20: Prozentuale Arten- und Individuenanteile an den flugdynamischen Typen
Tab. 21: Stichprobenartige Kontrolle der Flügelausbildung von 18 Arten und Vergleich mit Literaturangaben (BTU COTTBUS 1998)
Tab. 22: Prozentuale Arten- und Individuenanteile an den Überwinterungstypen
Tab. 23: Tabellarische Übersicht der geschätzten Aktivitäts-Trockenmassen der Unter- suchungsflächen sowie der geschätzten Gesamt-Trockenmassen
Tab. 24: Maximal-, Minimal- und mittlere Körperlängen der Carabiden aller Untersuchungs- flächen
Tab. 25: Übersicht über nachgewiesene Rote-Liste-Arten sowie gesetzlich geschützte Arten..
Tab. 26: Verbreitungsschwerpunkte aller nachgewiesenen Arten
Tab. 27: α-Diversität der Carabidenfauna der Chronosequenzflächen und der Referenzfläche.
Tab. 28: Arten-Diversität und Evenness der Carabidenfauna auf den Chronosequenzflächen und der Referenzfläche
Tab. 29: Trellisdiagramm der Artenähnlichkeit
Tab. 30: Trellisdiagramm der Dominantenähnlichkeit
Tab. 31: Vergleich der mittleren Körperlängen der Gesamtdaten der eigenen Untersuchung mit den mittleren Körperlängen, die in der Körperlänge-Trockenmasse-Relation berücksichtigt wurden
Kartenverzeichnis:
Karte 1: Übersichtskarte des Lausitzer Braunkohlereviers mit Kennzeichnung der Unter- suchungsflächen (nach DORNIER 1994, verändert) 29
Abkürzungsverzeichnis:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
1 Einleitung und Zielstellung
Die Landschaft der Ober- und der Niederlausitz wurde durch den Braunkohlebergbau vielfach verändert. Großflächige Devastierungen und Abgrabungen veränderten das Landschaftsbild tiefgründig. Im Zuge der Sanierungen und Rekultivierungen entstanden und entstehen neue Lebensräume. Inwieweit und welcherart sich in solchen neu entstandenen Lebensräumen Wirkungsgefüge zwischen Lebewesen und den größtenteils von Menschenhand initiierten Biotopen herausbilden, ist seit vielen Jahren ein Forschungsschwerpunkt in der Region (LENAB, DFG INNOVATIONSKOLLEG Bergbaufolgelandschaften; BTU COTTBUS 1998, 1999).
Die Laufkäfer zählen zu einer der besterforschten Arthropodengruppen überhaupt. In den meisten carabidologischen Fachbeiträgen der letzten Jahre wird auf die gute Erfassbarkeit, den hohen Kenntnisstand zu den ökologischen Ansprüchen und der Verbreitung einzelner Arten hingewiesen und die resultierende Eignung als Bioindikatoren ausdrücklich erwähnt (BLUMENTHAL 1981, LUFF 1996, MÜLLER-MOTZFELD 1989, TURIN et al. 1991, ZIPPEL 1994 u.v.a.).
Die Besiedlungsstrategien und die Sukzession der Carabidenfauna in neu entstandenen Lebensräumen waren in den vergangenen Jahrzehnten bereits Gegenstand zahlreicher Untersuchungen. Dies betraf beispielsweise neugebaute Nordseedeiche (HEYDEMANN 1960a, 1960b) und Polderflächen (MEIJER 1973; Niederlande), die Besiedlung von Nordseeinseln (SCHULTZ & PLAISIER 1996, TOPP 1988) und von Abraum- und Bergehalden (SCHWERK & ABS 1995, VOWINKEL 1989), Baugrubenaushub (STRÜVE- KUSENBERG 1980, 1981) sowie Kiesgruben (PLACHTER 1983). Aufgrund ihrer Großflächigkeit und tatsächlichen Neuentstehung stehen vor allem jedoch Bergbauregionen im Blickpunkt des Interesses. Besiedlungs- und Etablierungsvorgänge von Tieren und Pflanzen gestalten sich vielfältig und sind mit einer vollkommenen Neubesiedlung vergleichbar.
Das Interesse an der Entwicklung der Carabidenfauna in Folgelandschaften des deutschen Braunkohlebergbaus dokumentieren zum Teil umfangreiche Untersuchungen über die Arteninventare einzelner Habitat- und Biotoptypen. So beispielsweise die Untersuchungen von HAAG & DEPENBUSCH (1995), LÜCKOFF (1998), MADER (1985, 1986), NEUMANN (1971), SKAMBRACKS et al. (1997) und TOPP (1998) für das Rheinische Braunkohlerevier. Aus dem Helmstedter Revier liegen die Untersuchungen von BODE (1983) und aus Hessen die von VOWINKEL (1989) vor. Im Mitteldeutschen Braunkohlerevier wurden unter anderem von DUNGER (1991), DURKA et al. (1997), EINENKEL (1973), EPPERT (1988, 1990), FBM (1997, 1999), MOLTRECHT (1973), TIETZE & EPPERT (1993) und VON BROEN & MORITZ (1965) Untersuchungen durchgeführt. Im Lausitzer Braunkohlerevier führten DAGEFÖRDE et al. (2000), DONATH (1984, 1986), DUNGER (1978, 1991, 1997, 1998a, b), DUNGER et al. (1998), KIELHORN (1996, 1997), KIEL- HORN et al. (1998), KIELHORN & KEPLIN (1999), LANDECK (1995, 1996), BTU COTTBUS (1998), TIETZE (1995) sowie VOGEL & DUNGER (1991) Untersuchungen an der Carabidenfauna durch.
Somit liegen aus allen fünf großen Braunkohlerevieren Deutschlands bereits Publikationen über Carabiden vor. Aus Tschechien sind die Ergebnisse über zoozönotische Primärsuk- zessionen von HEJKAL (1985) bekannt. Gegenstand dieser Untersuchungen waren oftmals Rohbodenstandorte und die auf ihr stattfindenden Besiedlungs- und Etablierungsvorgänge epigäischer Arthropoden, sowie Carabidenzönosen auf rekultivierten und aufgeforsteten Flä- chen.
Ziel der vorliegenden Arbeit soll es sein, die Sukzession der Carabidenfauna anhand des Ver- gleiches von (Rot-)Eichenforsten unterschiedlichen Alters, aber vergleichbarer Ausgangsbedingungen, zu betrachten. Der methodische Ansatz hierfür wird als Chronosequenz bezeichnet; in Anlehnung an die Teilprojekte 3 und 4 des BTUC Innovationskollegs Bergbaufolgelandschaften. Die Carabidenfauna einer dreigliedrigen Eichen-Zeitreihe (Chronosequenz) auf Kippsubstrat soll charakterisiert, und die der ältesten Fläche mit einer Referenzfläche auf natürlich gewachsenem Boden verglichen werden. Bei den Flächen der Chronosequenz handelt es sich um forstliche Rekultivierungsflächen im Tagebau Nochten (NO, Bestandesalter: 4jährig) und in den ehemaligen Tagebauen Koyne (KOY, 27jährig) und Domsdorf (DO, 38jährig). Die Referenzfläche befindet sich bei Neusorgefeld (NS, 42jährig). Die gewählten Untersuchungsflächen erlauben einen Einblick in den zeitlichen Ablauf einer solchen Makrofauna-Sukzession.
Lausitzer Roteichenbiotope sind strukturarm und unterscheiden sich in ihrer Ausprägung von anderen brandenburgischen Waldtypen. Als Hauptbaumart früherer Rekultivierungspraxis bilden sie heute etwa einen Anteil von 12,5% an der Baumartenverteilung auf Kippenflächen (FIB, 1995).
Im Rahmen dieser Arbeit soll versucht werden, auf folgende Fragen eine Antwort zu finden:
- Durch welche Laufkäferarten werden die unterschiedlich alten Forstflächen charakterisiert?
- Welche Dominanzverhältnisse und Schwerpunktvorkommen sind nachweisbar?
- Läßt sich eine jahreszeitliche Dynamik der Carabidenzönose nachweisen?
- Haben sich nach einer 40jährigen Entwicklung auf den Chronosequenzflächen in der Bergbaufolgelandschaft Carabidenzönosen eingestellt, die denen von Roteichenforsten auf „gewachsenen“ Böden entsprechen?
2 Methodik
2.1 Erfassungsmethodik der Carabiden
Als Hauptfangmethode kamen Bodenfallen mit Fang- und Fixierflüssigkeit nach BARBER (1931) zum Einsatz. Die Erfassung epigäischer Coleopteren mittels Bodenfallen ist eine Standardmethode und wird seit mehr als einhundert Jahren (DAHL 1896, 1914, MROZEKDAHL 1928) in den verschiedensten Modifikationen verwendet. BARBER beschrieb als erster die Verwendung einer Bodenfalle mit Konservierungsflüssigkeit.
Im vorliegenden Fall wurden zwei ineinandergestellte Plastikbecher mit einem Öffnungsdurchmesser von 12cm benutzt. Bei etwa 2/3 der Becherhöhe befand sich eine kleine Öffnung, die ein Abfließen von überschüssiger Flüssigkeit nach starken Niederschlagsereignissen ermöglichen sollte. Der äußere Becher verbleibt als Platzhalter in der Fläche, während der innere Becher bequem gewechselt werden kann. Auf diese Weise werden Manipulationen der Fallenumgebung auf ein Minimum reduziert. Die ebenerdig eingegrabenen Fallen wurden mit einem durchsichtigen (15 x 15cm großem) Plexiglasdach vor Witterungseinflüssen (Niederschläge) und vor Laubverwehungen geschützt (vgl. Abb. 1). Als Fangflüssigkeit wurde 4%ige Formalinlösung gewählt. Detergenzien wurden nicht zugegeben.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 1: Schematische Darstellung der verwendeten Bodenfalle.
Auf den Flächen NO, DO, KOY und NS wurden je sieben Bodenfallen aufgestellt. Die Fallen wurden entlang einer gedachten Linie ausgebracht. Zwischen den einzelnen Fallen wurde ein Abstand von fünf Metern gewählt. Die Leerung erfolgte gewöhnlich in zweiwöchigem Abstand. In den Winter- und Frühjahrsmonaten wurden die Fallen im Rhythmus von vier Wochen geleert. Die Standzeiten und Leerungstermine der einzelnen Bodenfallen können der Tab. 1 entnommen werden.
Tab. 1: Leerungstermine der Barberfallen und Expositionszeiten auf allen untersuchten Flächen, A - Ausbringungstermin; Leerung Nr. 21a umfaßt die Standorte KOY, DO und NS; Leerung Nr. 21b umfaßt den Standort NO.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Für die Bestimmung der Individualmassen war es nötig, lebende Laufkäfer zu fangen. Dies geschah mittels Lebendfallen. Hierzu wurden Bodenfallen gleichen Typs, allerdings ohne Fangflüssigkeit verwendet. Je drei dieser Lebendfallen wurden in NO und KOY installiert und nach 24 Stunden geleert. Die Kodierung der zusätzlich ausgebrachten Lebendfallen ist in Tab. 2 dargestellt. Nach der Leerung vom 01.10.1999 wurden sämtliche Formolfallen der Flächen NS, DO und KOY in Lebendfallen umgewandelt. Zusätzliche Lebendfallen wurden am 09.10.1999 in NO ausgebracht. Auf die Verwendung eines Köders wurde verzichtet.
Tab. 2: Anzahl und Kodierung der Lebendfallen sowie ihre Standorte und
Expositionszeiten.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Als ergänzende Erfassungsmethode wurden Handaufsammlungen durchgeführt. An geeigneten Orten wurde nach Laufkäfern gesucht; es erfolgte jedoch keine systematische Suche.
Bei DUNGER (1997) wurde für die Untersuchungsfläche DO noch die Quadrat-Gieß- Methode (16 Gießproben, 7 Liter 0,2%iges Formalin auf 0,25m2, 30min Austreibungszeit, nach DUNGER et al. 1998) und die Auslese von Bodenproben im Kempson-Apparat (40 Makroproben) angewandt. Durch diese Methoden wurden zwei Arten zusätzlich nachgewiesen, die mit den Bodenfallen nicht erfaßt werden konnten (vgl. Tab. A10).
2.2 Determination, Nomenklatur, Präparation und Aufbewahrung
Die Determination der gefangenen Laufkäfer erfolgte mit dem Standardwerk zur Bestimmung mitteleuropäischer Carabiden: FREUDE (1976) und dessen Nachtrag (LOMPE 1989). In einzelnen Fällen bzw. bei schwierig zu bestimmenden Gattungen wurden zusätzlich folgende Schlüssel verwendet: LINDROTH (1985, 1986) und TRAUTNER & GEIGENMÜLLER (1987); des Weiteren: AUKEMA (1990, Gattung Calathus), DEN BOER (1965, Trechus obtusus), GERSDORF & KUNTZE (1957, Gattung Amara) und MAKOLSKI (1952, Gattung Badister). Die Bestimmung erfolgte unter Zuhilfenahme eines Binokulars bei bis zu 48-facher Vergrößerung.
Von etwa 10% der männlichen Tiere wurden die Genitalorgane präpariert, um die Determinationen abzusichern. Bei schwieriger bestimmbaren Arten wurden sämtliche Männchen genitaliter untersucht. Dieses Vorgehen war vor allem bei der Trennung morphologisch schwer differenzierbarer Artenpaare unumgänglich, so bei Poecilus versicolor/cupreus, Calathus ambiguus/erratus, Calathus melanocephalus/cinctus, Trechus obtusus/quadristriatus und diversen Harpalus und Amara spec.
Unerläßlich war die Nachbestimmung einzelner Tiere durch Spezialisten. Herr Grondke (Cottbus) bestimmte einzelne Tiere der Gattungen Amara, Harpalus und Trechus. Herr Kielhorn (Berlin) übernahm die endgültige ‚Revision‘ sämtlicher Tiere der Gattungen Harpalus und Amara sowie die Kontrolle der richtigen Determination aller Arten.
Die Nomenklatur der vorliegenden Arbeit folgt der Checkliste deutscher Laufkäfer nach TRAUTNER & MÜLLER-MOTZFELD (1995). Mittlerweile wurden in der aktuellen Roten Liste der Sandlaufkäfer und Laufkäfer Deutschlands (TRAUTNER et al. 1997) bereits wieder einige Veränderungen vorgenommen. Diese neuerlichen nomenklatorischen Änderungen werden in dieser Arbeit nicht weiter berücksichtigt und sollen hier nur kurz erwähnt werden (Tab. 3).
Tab. 3: Nomenklatorische Änderungen durch TRAUTNER et al. (1997) gegenüber den in dieser Arbeit verwendeten Artnamen.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Von allen vorgefunden Arten wurden Belegexemplare präpariert und aufbewahrt. Dies betrifft insbesondere alle Exemplare allgemein schwierig bestimmbarer Gattungen (Amara, Badister, Bradycellus, Harpalus). Die Belege befinden sich in der Sammlung des Autors. Hierdurch soll gegebenenfalls die Möglichkeit zu einer Revision des Materials bestehen, wie sie bspw. von DUNGER (1984) und DUNGER & FIEDLER (1997) mehrfach gefordert wurden.
2.3 Bestimmung von Trockenmasse und Körperlänge
Zur Erfassung der Körperlängen und der Individualmassen wurden etwa 90 Tiere lebend gefangen. Nach dem Transport und der Entleerung des Darminhaltes wurden die Carabiden mit Zyankalidämpfen abgetötet und unmittelbar danach die „Lebendmasse“ ermittelt. Die Körperlängen wurden von den Mandibelspitzen bis zum Elytrenhinterrand unter dem Binokular mit Millimeterpapier (Tiere ab 1cm Körperlänge) oder mittels Meßokular gemessen. Hiernach wurde die Art- und Geschlechtszugehörigkeit festgestellt und das Material bei einer konstanten Temperatur von 80°C über 24 Stunden hinweg getrocknet. Die Bestimmung der Trockenmasse erfolgte nach Abkühlung im Vakuum mittels einer Feinwaage (SARTORIUS BP 221S, d = 0,1mg).
2.4 Methoden zur Auswertung der Fangergebnisse
2.4.1 Aktivitäts-Trocken-Biomasse
Um die Biomasse der Untersuchungsflächen abschätzen zu können, kann die Trockenmasse der Bodenfallenfänge über die mittleren Körperlängen hochgeschätzt werden. Die Biomasse ist ein wichtiger Vergleichswert von Flächen und innerhalb einzelner Sukzessionsstadien. Vergleichbar sind jedoch nur die Trockenmassen innerhalb gleicher Fangzeiträume, unter analogen Fangbedingungen und mit gleichen Fallenanzahlen. Anlockeffekte konnten durch die Verwendung von Formalin nicht gänzlich ausgeschlossen werden. Ebenso muß beachtet werden, daß die abgeschätzten Trockenmassen keine absoluten, flächenbezogenen Werte liefern, sondern immer aktivitätsabhängig sind. Aus diesem Grund werden die ermittelten Werte als Aktivitäts-Trockenmasse bezeichnet. Die mittleren Körperlängen wurden FREUDE (1976) entnommen (siehe Tab. A6). Die Relationsformel zur Abschätzung der Trockenmasse wird in Kapitel 2.5 vorgestellt.
2.4.2 Reduktion der Daten für die statistische Auswertung
Um zu brauchbaren, statistisch auswertbaren Ergebnissen zu gelangen, wurde das Daten- material der Barberfallen einer kritischen Bewertung unterzogen. Die Verwendung der Daten aus den Handaufsammlungen und aus den aufgestellten Lebendfallen für statistische Belange verbot sich aufgrund der Uneinheitlichkeit im jeweiligen Probenahmedesign von vornherein. Das Auftreten von Störungen und das Ausfallen einzelner Bodenfallen in den Sommermonaten 1999 machten Einschränkungen in der Verwendbarkeit der Barberfallendaten für die Berechnung von Strukturindizes unumgänglich. Strukturindizes wie die Diversität und die Evenness sollten nur verglichen werden, wenn das Datenmaterial unter vergleichbaren Bedingungen gewonnen wurde.
Die Bewertungskriterien für die Barberfallen wurden folgendermaßen festgelegt:
I. Flüssigkeitsspiegel normal, keine Störungen
- Probe für Statistik gut geeignet
II. wenig Flüssigkeit, aber noch nicht trocken, Anlockeffekte auf Carabiden durch Aasge- ruch möglich (teilweise erfolgte bereits Anlockung von Silphiden oder Geotrupes spec.)
- Probe für Statistik bedingt geeignet
III. Falle zerstört, trocken oder ausgeräumt durch Formicidae
- Probe für Statistik nicht geeignet
Zeitliche Verzögerungen bei der Ausbringung der Fallen und die Bewertung der Eignung (in den Tab. A8 und A9 ist das zugrundeliegende Ergebnis der Bewertung dargestellt) jeder Einzelfalle für die Berechnung von Vergleichsindizes bestimmten die Reduktion. Der reduzierte Datensatz beinhaltet die in Tab. 4 dargestellten Artenzahlen und Aktivitätsdichten. Zur quantitativen Auswertung wurden Proben der Leerungen 4 (31.08.1998) bis 17 (30.06.1999) herangezogenen. Sie umfassen einen Zeitraum von 45 Wochen mit insgesamt 8876 Fallentagen.
Tab. 4: Kurzübersicht über die Arten und Individuenzahlen in den Barberfallen des reduzierten Datensatzes.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Durch die Reduktion der Daten fallen sieben Arten (Dominanz < 0,32 %) aus der statistischen Auswertung heraus. Da diese Arten möglicherweise als Störungszeiger bzw. eine bioindikatorische Bedeutung haben, werden sie hier kurz erwähnt.
Tab. 5: Durch die Reduktion des Datensatzes aus der statistischen Auswertung herausfallende Arten.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
2.4.3 Strukturparameter
Zur Berechnung der Diversität und Evenness sowie der Ähnlichkeitsindizes nach SÖRENSEN und RENKONEN wurde in der vorliegenden Untersuchung der reduzierte Datensatz herangezogen.
Aktivitätsdominanz und Dominanzklassen
Die durch Barberfallen gewonnenen Dominanzen sind als Aktivitätsdominanz zu bezeichnen (HEYDEMANN 1953). Die Dominanz einer Art entspricht ihrer (nachgewiesenen) relativen Häufigkeit und nicht ihrer tatsächlichen Abundanz. Über die wirklichen Abundanzen können aufgrund der genutzten Methodiken keine direkten Aussagen getroffen werden. Die Be- ziehung zwischen Aktivitätsdichte und Siedlungsdichte untersuchten BASEDOW & RZEHAK (1988) und KACZMAREK (1978). Nach BAARS (1979) und anderen (BASEDOW & RZEHAK 1988) soll die Aktivitätsdichte einzelner Arten eine positive Korrelation zur Abundanz besitzen.
Die Aktivitätsdominanz wird mit
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Die Klassifizierung der Aktivitätsdominanzen erfolgt nach ENGELMANN (1978). ENGELMANN benutzte eine logarithmische Einteilung und unterschied die folgenden sechs Klassen:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Nach ENGELMANN machen die Individuen der Klassen eudominant, dominant und subdominant zusammen etwa 85 % der Individuen und 1/3 der Arten einer aus. Diese Faustformel gilt für „normale“ Standorte, Abweichungen sind von Standorten mit extremen, einseitigen Bedingungen bekannt. Auch gleicht die Dominanzstruktur „normaler“ Standorte näherungsweise einer logarithmischen Kurve.
Arten-Diversität und Evenness
Die Arten-Diversität wird mit dem auf der logarithmischen Serie beruhenden α(log-Serie)- Index beschrieben. Dieses Verfahren eignet sich sehr gut für die Auswertung von Fangergebnissen, deren Dominanzstruktur einer logarithmische Serie folgt. Dies ist bei Ergebnissen, die durch Barberfallen ermittelt werden, oft der Fall. Der α(log-Serie)-Index wird nach (2) und (3) berechnet (MÜHLENBERG 1993, KREBS 1999).
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Der Vertrauensbereich kann mit:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Nach BOOIJ (1994) und MAGURRAN (1996) hat α die beste Trennfähigkeit zwischen zwei Gebieten.
Weiterhin wird der Diversitätsindex nach der Formel von SHANNON & WIENER verwendet. Dieser sehr häufig verwendete Index wird nach (5), (6) und (7) berechnet. Streng genommen darf der Shannon-Wiener-Index nur verwendet werden, wenn die Proben aus einer großen Gemeinschaft entstammen und die absolute Anzahl der Arten bekannt ist. Des Weiteren setzt dieser Index voraus, daß die Proben zufällig genommen wurden. Da sich bei BARBER-Fallen selektive Fangeigenschaften nicht ausschließen lassen, ist dieser Diversitätsindex eigentlich nur unter Einschränkungen zulässig. Die Diversität Hs nimmt einerseits mit der Anzahl der Arten (KREBS 1999) und andererseits auch mit ausgeglichenerer Dominanzstruktur zu (d.h. er ist abhängig von den Differenzen zwischen den einzelnen Aktivitätsdichten, nach PLACHTER 1983). Deshalb empfiehlt sich auch die zusätzliche Angabe der Evenness als Maß für die Gleichverteilung in der Biozönose.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Nach PLACHTER (1983) können Diversitätswerte eigentlich nur verglichen werden, wenn die Probenahme unter genau gleichen Randbedingungen erfolgte. Die Höhe der Aktivitätsdichten hängt unmittelbar mit der Dauer der Fallenexposition zusammen. Zur Berechnung sollten nur gleich große Probenkollektive herangezogen werden.
Die Evenness ist ein Maß für die Gleichverteilung und ein Quotient aus der berechneten zur maximal möglichen Diversität (8) .
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Für den Shannon-Wiener-Index wird die Evenness nach folgender Formel ermittelt:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Nach PLACHTER (1983) wird von einigen Autoren E als Maß für den Fortschritt der Suk- zession angesehen. Mit zunehmendem Alter des Sukzessionsstadiums nehmen die Werte für E zu. In frühen Sukzessionsstadien finden sich niedrige, in älteren Stadien höhere Werte für die Evenness.
2.4.4 Ähnlichkeitsindizes Sörensen-Index
Der sogenannte Sörensen-Index ist ein Index, der einen einfachen Vergleich zwischen Artengemeinschaften ermöglicht. Nach MÜHLENBERG (1993) berücksichtigt dieser Index nur die Zahl der gemeinsamen Arten. Der Index liegt zwischen 0% und 100%; je höher der Wert, um so größer die Ähnlichkeit in der Artenzusammensetzung.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Nach EPPERT (1990) reagiert der Sörensen-Index zwar sensibel auf seltene, indikatorisch bedeutsame Arten, ist allerdings auch anfällig für habitatfremde Arten und Ubiquisten.
Renkonen-Zahl
Nach MÜHLENBERG (1993) ist die Renkonen-Zahl eine Maßzahl für die Übereinstimmung in den Dominanzverhältnissen zweier Artengemeinschaften. Nach ZIPPEL (1994) liefert die Renkonenzahl in der Regel schärfere Ergebnisse gegenüber der Artenidentität, besonders bei einem langen Zeitraum und umfangreichem Datenmaterial. Die Renkonenzahl wird stark von hohen Dominanzen einzelner Arten beeinflußt, das Auftreten sporadischer oder seltener Arten wird kaum berücksichtigt.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Clusteranalyse der Arten- und Dominantenähnlichkeit
Die Clusterdiagramme wurden auf der Grundlage des in Trellis-Diagrammen vorliegenden Sörensen-Index und der Renkonenzahl berechnet. Die Clusterung erfolgte nach der bei KREBS (1999) beschrieben Methode des „Single Linkage Clustering“.
2.5 Körperlänge-Biomasse-Relation
Die Ermittlung der Biomasse wird in der Literatur sehr verschieden gehandhabt, deshalb wird an dieser Stelle auf die methodischen Unterschiede etwas tiefgründiger eingegangen. Unterschiede ergeben sich beispielsweise in der Ermittlung der Trockenmasse. Die Trockenmasse kann auf der Grundlage von alkoholfixiertem Material (BREYMEYER 1967, JAROŠÍK 1989, HUHTA & KOSKENNIEMI 1975, MEYER 1981, ROGERS et al. 1976, 1977) oder anhand von Lebendfängen (EDWARDS 1967, RINK 1991, SZYSKO et al. 1978) ermittelt werden.
Lebendmassen mitteleuropäischer Carabidenarten wurden von MÜLLER (1968) und HEYDEMANN (1964) veröffentlicht, jedoch sind einige Carabidenmassen per Analogie- schluß geschätzt worden. SZYSKO et al. (1978) konnten zeigen, daß die durchschnittliche Lebendmasse einer Art sowohl vom Habitat als auch von der Jahreszeit abhängt sowie geschlechtsspezifisch variiert.
MADER (1985) führte einen dimensionslosen Biomasseindex ein, um die Biomasse auf Rekultivierungsflächen im Rheinischen Braunkohlerevier jahrweise abschätzen zu können. In seiner Formel gehen die jährlich ermittelten Individuenzahlen und die aus der Literatur bekannten mittleren Körperlängen ein. Die tatsächlichen Körpergrößen, Geschlechtsverhältnisse und Individualmassen bleiben unberücksichtigt. Dieser Index ist nur zum jahrweisen Vergleich von Flächen innerhalb derselben Tiergruppe sinnvoll.
Die Bestimmung der Trockenmasse als Parameter zur Modellierung und zum Vergleich ein- zelner Biotope ist allgemein üblich und wird im Allgemeinen der Angabe von Lebendmassen vorgezogen. Seit 1975 sind Körperlänge-Biomasse-Formeln für Insekten bekannt (BEAVER & BALDWIN 1975). ROGERS et al. publizierten 1976 eine Körperlänge- Trocken“gewichts“-Formel für Insekten im Allgemeinen und präzisierten später (ROGERS et al. 1977) diese Formel für adulte Coleopteren. Diese Formeln haben den Nachteil, daß sie anhand von alkoholfixiertem Material bestimmt wurden. Die Fixierung durch Alkohol bewirkt nicht nur eine Denaturierung des Eiweißkörpers, sondern oftmals auch dessen Extrak- tion (BREYMEYER 1967) sowie einen Masseverlust durch Wasserentzug (DUNGER & FIEDLER 1997).
RINK (1991) bestimmte die Trockenmasse an frisch getöteten Tieren und betont, daß das Individual“gewicht“ nur anhand von unkonserviertem Tiermaterial ermittelt werden kann. Auf die Körperlänge-Trockenmasse-Relation hat im Wesentlichen noch der Körperbau einen Einfluß. Bei den in ihrer Morphologie relativ einheitlichen Carabiden reicht die Aufstellung einer einzigen Relationsformel aus.
Das Tiermaterial für die Relationsformel stammt ausschließlich von den Untersuchungs- flächen und soll regionalen Besonderheiten Rechnung tragen. Die Regressionsformel ent- stand auf der Grundlage artspezifischer Mittelwerte der Körperlänge und der Trockenmasse folgender Arten:
- Broscus cephalotes
- Carabus hortensis
- Calathus ambiguus
- Harpalus rubripes
- Calathus cinctus
- Poecilus cupreus
- Calathus erratus
- Poecilus versicolor
- Calathus fuscipes
- Pterostichus niger.
Die ermittelte Körperlänge-Trockenmasse-Relation lautet (vgl. Abb.2):
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 2. Körperlänge-Trockenmasse-Relation von zehn untersuchten Carabidenarten der Chronosequenzflächen.
2.6 Vegetationsaufnahmen
Zur Charakterisierung der Flächen hinsichtlich Strukturierung und Vegetation wurden Vegetationsaufnahmen nach der Methode von BRAUN-BLANQUET (nach MÜHLENBERG 1993) mit Schätzung der Artmächtigkeit und Soziabilität durchgeführt. BRAUNBLANQUET verwendet eine kombinierte Abundanz-Dominanz-Skala mit den Maßen Individuenzahl und Deckungsgrad unter Verwendung folgender Symbole:
Artmächtigkeit:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Soziabilität:
1 einzeln wachsend
2 gruppen- oder horstweise wachsend
3 truppweise wachsend (kleine Polster)
4 kleine Kolonien
5 große Herden
Die Vegetationsaufnahmen erfolgten über ein ganzes Jahr verteilt, jede Fläche wurde mindestens viermalig aufgenommen (vgl. Tab. 6). Die Aufnahmeergebnisse werden in zusammengefaßter Form in Kapitel 3.3 vorgestellt. Die Aufnahmen wurden stratenweise vorgenommen; es wurde in Baum-, Kraut- und Moosschicht differenziert. Eine Strauchschicht war auf keiner Fläche ausgebildet.
Tab. 6: Begehungstermine der Flächen für die Vegetationsaufnahmen.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Die Determination der höheren Pflanzen erfolgte mit ROTHMALER (1987, 1988). Carex pilulifera wurde durch Prof. Dr. Wiegleb (Cottbus) determiniert. Die Determination von Vertretern der Gattung Taraxacum ist außerordentlich schwierig. Die in DO vorgefundenen Pflanzen wurden habituell als Taraxacum cf. laevigatum angesprochen.
Die Nomenklatur der nachgewiesenen Pflanzenarten folgt WISSKIRCHEN & HAEUPLER (1998).
3 Darstellung der Untersuchungsflächen
Die Untersuchungsflächen der Chronosequenz und die Referenzfläche befinden sich geomorphologisch gesehen im Lausitzer Urstromtal und auf den Sanderflächen des in nördlicher Richtung angrenzenden Endmoränenzuges (Niederlausitzer Grenzwall) (nach NOWEL 1995). Diese im Wesentlichen durch die letzte Eiszeit geprägten Landschaften werden zu den naturräumlichen Einheiten Oberlausitzer Heideland (NO) und Lausitzer Becken- und Heideland (KOY, DO und NS) gerechnet.
3.1 Die Chronosequenzflächen Nochten, Koyne/Plessa und Domsdorf
Für den chronosequentiellen Ansatz wurden drei Flächen des Teilprojektes 4 des DFG Innovationskollegs „Ökologisches Entwicklungspotential der Bergbaufolgelandschaften im Lau-sitzer Braunkohlerevier“ gewählt. Diese Flächen sind hinsichtlich ihres Substrats nach KNOCHE (1998) flächenrepräsentativ für das Lausitzer Braunkohlerevier und durch mittel bis stark kohle- und schwefelhaltige Kipp-Kohlesande geprägt. Auf allen Flächen erfolgte eine Aschemelioration und eine NPK-Grunddüngung. Die Untersuchungsflächen sollen einen Einblick in die verschiedenen Altersstadien einer Eichenaufforstung auf Kippsubstraten geben.
Die jüngste Fläche befindet sich im Tagebau Nochten. Es handelt sich um eine 4jährige Quercus petraea-Aufforstung. Die Aufforstung erfolgte kurz nach der Melioration und der Grunddüngung der Fläche. Die Krautschicht wird sehr stark von Calamagrostis epigejos dominiert (vgl. Abb. 3), eingestreut finden sich eine ganze Reihe von Arten, beispielsweise Epilobium palustre, Tussilago farfara, Cirsium arvense und Hieracium pilosella. Die Vegetation der direkt angrenzenden, ungedüngten Flächen unterscheidet sich erheblich von der Aufforstungsfläche. Hier ist ein typischer Sandtrockenrasen ausgebildet mit Corynephorus canescens, Helichrysum arenarium und Pinus sylvestris. Auf der meliorierten und gedüngten Untersuchungsfläche finden sich ganz vereinzelt auch etwas untypische Pflanzenarten wie Helichrysum arenarium, doch ist ihr Auftreten durch die unmittelbare Nähe zum Sandtrockenrasen erklärbar. Einmal jährlich erfolgt eine Mahd der Bodenvegetation der Aufforstungsfläche und des umgebenden Randbereiches.
Die Flächen KOY, ein etwa 27jähriger und DO, ein etwa 39jähriger Quercus rubra-Forst unterscheiden sich in ihrem Bestandescharakter deutlich von der Fläche NO. Als Nebenbaumart findet sich in DO noch Tilia cordata, in KOY Betula pendula. Der Kronenschluß der Bäume ist dicht, die Beschattung stark. Eine Krautschicht ist nur sehr spärlich und artenarm ausgebildet. In KOY konnte nur die Drahtschmiele (Deschampsia flexuosa) als Vertreter der Krautschicht festgestellt werden. In DO finden sich in der Krautschicht eine Reihe von Arten: Calamagrostis epigejos, Holcus lanatus, Deschampsia cespitosa sowie Moehringia trinervia und Taraxacum cf. laevigatum. Die Gesamtdeckung dieser Arten ist jedoch gering.
Der Bodenkörper dieser drei Untersuchungsflächen besteht vorwiegend aus Kippsanden (70- 80 M.-%), der Tongehalt liegt unterhalb 11 M.-%. Es handelt sich um Lockersyroseme bzw. Kippregosole (KATZUR & HAUBOLD-ROSAR 1997) unterschiedlichen Alters, die Ausbildung eines humosen Oberbodens ist noch sehr gering. Das Substrat ist kohle- und schwefelhaltig. In NO ist kaum organische Auflage zu finden, kleinräumig finden sich offene Sandstellen. Die organische Auflage (Ol- und Of-Horizont) ist in DO und KOY verhältnismäßig stark ausgebildet. Bei der Humusform handelt es sich um F-Mull. Während die pH-Werte der Flächen NO und DO im schwach-sauren bis neutralen Bereich liegen, ist auf der Fläche KOY die oberste Bodenschicht deutlich sauer (pHKCl=3,8). Beeinflußungen des Bodenkörpers und insbesondere des Auflagehumus sind durch Flugaschen und - stäube vorhanden (BÖCKER & KATZUR 1997, DORNIER 1994).
Tab. 7: Kurzübersicht der Chronosequenzflächen nach KNOCHE (1998) und EMBACHER & KNOCHE (1998, ergänzt). Substratklassifikation nach AG BODEN (1994).
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Bei der auf der Tröbitzer Hochfläche gelegenen Fläche DO handelt es sich um einen grundwasserfernen, sickerwasserbestimmten Standort mit nährstoffarmen, trockenen Sandböden. Auch KOY und NO sind (durch Grundwasserabsenkungen des Bergbaus bedingt) grundwasserfern (DORNIER 1994).
Eine kurze Übersicht der Chronosequenzflächen findet sich in Tab. 7. Die bodenphysikalischen und -chemischen Grundparameter sind in Tab. 8 ersichtlich.
Tab. 8: Korngrößenverteilung (Sand, Schluff, Ton), pHKCl, Gesamtkohlenstoff (Ct), -stickstoff (Nt) und -schwefel (St) der obersten Mineralbodenschicht (0-30cm) der Chrono- sequenzflächen nach KNOCHE (1998) und der Referenzfläche Neusorgefeld nach KNOCHE (1999).
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 3: Blick auf die Untersuchungsfläche Nochten (Aufnahme vom 05. Juni 1999, I. BRUNK).
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 4: Blick in den Roteichenbestand der Untersuchungsfläche Koyne (Aufnahme vom 05. Juni 1999, I. BRUNK).
3.2 Die Referenzfläche Neusorgefeld
Die Referenzfläche Neusorgefeld befindet sich auf „gewachsenem Boden“ unweit der ältesten Untersuchungsfläche DO. Sie soll zum Vergleich mit der Fauna des ältesten Bestandes der Chronosequenz DO dienen. Die Untersuchungsfläche wird von einem 42jährigen Quercus rubra Forst bestockt. Als Nebenbaumart findet sich Tilia cordata. Der Kronenschluß ist wie auf den Flächen KOY und DO sehr dicht, die Beschattung vergleichbar. Eine zweite Baumschicht wird durch Naturverjüngung von Picea abies, Quercus rubra und Tilia cordata gebildet. Die Krautschicht ist spärlich ausgebildet. In ihr finden sich nur Deschampsia flexuosa, Vaccinium myrtillus sowie Carex pilulifera. Durch einen hohen Totholzanteil unterscheidet sich diese Fläche außerdem strukturell von den Untersuchungsflächen KOY und DO (siehe Abb. 5). Der Boden besteht aus einer podsoligen Braunerde auf Mittelsand. Der Standort ist ebenfalls grundwasserfern. In nördlicher Richtung grenzt die Untersuchungsfläche an einen naturnahen „Relikt-Wald“ mit weitgehend „potentiell natürlicher Vegetation“ (Knoche, mündl. Mitteilung 2000). Nach KNOCHE (1999) sind für den Standort Neusorgefeld weder Meliorations- noch Düngemaßnahmen bekannt. Der[Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten] des humosen Oberbodens ist nach KNOCHE als schwach sauer einzustufen. In Tab. 9 findet sich eine kurze Übersicht der Referenzfläche.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 5: Blick in den Roteichenbestand der Vergleichsfläche Neusorgefeld (Aufnahme vom 05. Juni 1999, I. BRUNK).
Tab. 9: Kurzübersicht der Referenzfläche nach KNOCHE (1999).
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
3.3 Vegetation der Untersuchungsflächen
Die Ergebnisse der Vegetationsaufnahmen werden in Tab. 10 in zusammengefaßter Form für alle Flächen vorgestellt. Es wurde zwischen Moos-, Kraut- und zwei Baumschichten differenziert. Auf keiner der Untersuchungsflächen war eine Strauchschicht ausgebildet. Die Krautschicht der Forstflächen (KOY, DO und NS) zeigt sich sehr artenarm und mit einer sehr geringen Deckung. Die Aufforstungsfläche NO wird von Calamagrostis epigejos dominiert, übrige Vertreter der Krautschicht kommen nur in geringen Mächtigkeiten vor. Die vorbergbauliche Vegetation des Tagebaubereiches Nochten wird durch ULBRICH (1991) ausreichend charakterisiert.
Tab. 10: Zusammenfassende Darstellung der Vegetationsaufnahmen aller Flächen mit Angabe der Artmächtigkeit und des Deckungsgrades der gesamten Schicht sowie der Soziabilität.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
3.4 Klima und Witterung
Im Klimaatlas der DDR wird das Klima der Niederlausitz als „typisch ostdeutsches Binnen- klima“ charakterisiert. Die Jahresdurchschnittstemperaturen liegen bei etwa 8 bis 9°C und die jährlichen Niederschlagssummen zwischen 550mm und etwa 690mm (DORNIER 1994). Der jährliche Niederschlag auf der Fläche NO liegt über den für die Niederlausitz typischen jährlichen Niederschlagssummen. In südöstlicher Richtung ist ein Anstieg der jährlichen Niederschlagssummen nachweisbar (GROßER 1998), dies läßt sich auch durch die Freilandniederschlagsdaten der Chronosequenzflächen belegen. Die wichtigsten Klimamittelwerte können der Tab. 11 für die Flächen NO, KOY und DO entnommen werden. Sie wurden zur Quantifizierung der Wasser- und Stofflußdynamik derselben Chronosequenz von EMBACHER & KNOCHE (1998) erhoben.
Tab. 11: Klimamittelwerte der Chronosequenzflächen nach EMBACHER & KNOCHE (1998) des Jahres 1997 und BTUC INNOVATIONSKOLLEG (1998) des Jahres 1998.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
3.5 Übersichtskarte des Lausitzer Braunkohlereviers
Die folgende Übersichtskarte zeigt die Standorte der untersuchten Eichenbestände in der Lausitz. Sie werden als grüner Punkt mit dem Namenskürzel der Untersuchungsfläche dargestellt (nach DORNIER 1994, verändert). Der Maßstab der Übersichtskarte beträgt 1:400000.
4 Zusammenfassende Darstellung der Ergebnisse
4.1 Biologisch-ökologische Ausprägung der Carabidenzönosen
4.1.1 Arten- und Aktivitätsdichte
Im Verlauf der fast 15monatigen Untersuchungen konnten durch drei verschiedene Untersuchungsmethoden 2921 Laufkäfer in 65 Arten nachgewiesen werden (Tab. 12). Die arten- und individuenreichste Fläche war NO. Die Waldflächen wiesen wesentlich geringere Arten- und Individuenzahlen als die Freifläche NO auf. Lokale Charakteristika der Flächen deuten sich durch das Auftreten exklusiver Arten an. Auf der Fläche NO beträgt der Anteil exklusiver Arten etwa 80% der auf dieser Fläche nachgewiesenen Arten. Die Waldflächen wiesen zwischen vier und sechs exklusive Arten auf. Die Aktivitätsdichten schwanken stark im Jahresverlauf (vgl. Kapitel 4.1.10 und 4.1.11). Die Aktivitätsdichte von KOY war sehr gering; auf der jüngsten Fläche NO konnte mehr als die fünffache Zahl an Individuen festgestellt werden.
Tab. 12: Kurzübersicht der Arten- und Individuenzahlen in den Barberfallen des vollständigen Datensatzes sowie über Ergebnisse der Handaufsammlungen und der Lebendfallen.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Eine Übersicht über die auf den jeweiligen Untersuchungsflächen nachgewiesenen Arten und Aktivitätsdichten geben die Tabellen A1 bis A4. In Tab. A5 finden sich für alle nachgewiesenen Arten ergänzende Angaben zu den ökologischen, den flugdynamischen und den Überwinterungstypen sowie zu den Schwerpunktbiotopen in Brandenburg, Berlin und der Oberlausitz..
4.1.2 Dominanzen und Dominanzstruktur
Die Flächen weisen folgende Dominanzverhältnisse auf (Tab. 13 und 14).
Tab. 13: Dominanztabellen Nochten und Koyne.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Tab. 14: Dominanztabellen Domsdorf und Neusorgefeld.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
NO wird durch das Auftreten zweier dominanter Vertreter der Gattung Calathus charakterisiert. Calathus erratus und Calathus ambiguus stellen fast die Hälfte aller auf dieser Fläche nachgewiesenen Individuen. In den ältesten Waldflächen besetzt Pterostichus niger eudominante Positionen (DO: 33,23%; NS: 53,04%). Auch bei sämtlichen anderen Hauptarten handelt es sich um große bis sehr große Carabiden. Die Offenlandfläche NO läßt sich also grob als von Calathus spec. (5 Arten mit einer relativen Häufigkeit von insgesamt 58%) dominierte Fläche charakterisieren. Die Waldflächen zeichnen sich durch eine hohe Dominanz von Pterostichus niger und Carabus spec. aus.
Die Dominanzstruktur der Flächen ist einer logarithmischen Verteilung angenähert (Abb. 6 bis 9). Auf den Flächen NO und DO wird sie durch die relative Häufigkeit der zweithäufigsten Art etwas verzerrt.
[...]
- Quote paper
- Dipl.Ing. Ingo Brunk (Author), 2000, Entwicklung der Carabidenfauna einer Eichenchronosequenz auf meliorierten Kippsubstraten im Lausitzer Braunkohlerevier, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/77476
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