Entwicklung von Laufkäfergemeinschaften auf forstlich rekultivierten Kippenstandorten des Lausitzer Braunkohlenreviers:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Cottbus
Brandenburgische Techn. Univ.
2004
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| Schriftenreihe: | Cottbuser Schriften zu Bodenschutz und Rekultivierung
22 |
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Titel: Entwicklung von Laufkäfergemeinschaften auf forstlich rekultivierten Kippenstandorten des Lausitzer
Autor: Kielhorn, Karl-Hinrich
Jahr: 2004
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung und Zielsetzung l
1.1 Einleitung 1
1.2 Zielsetzung 2
2. Untersuchungsgebiet und Methoden 5
2.1 Untersuchungsgebiet 5
2.1.1 Naturräumliche Einordnung und Lage der Untersuchungsflächen 5
2.1.2 Klima 7
2.1.3 Untersuchungsflächen 8
2.2 Erfassungsmethoden 14
2.2.1 Bodenfallen 14
2.2.2 Fangrahmen 15
2.2.3 Lufteklektoren 16
2.2.4 Barrieren 16
2.2.5 Untersuchungszeiträume 17
2.3 Auswertungsmethoden 19
2.3.1 Determination und Nomenklatur 19
2.3.2 Gefährdungsgrad der Arten 19
2.3.3 Ökologische Typen und Habitatpräferenzen 20
2.3.4 Entwicklungstypen 21
2.3.5 Flügelausbildung und Flugaktivität 23
2.3.6 Dominanz, Diversität und Evenness 24
2.3.7 Arten- und Dominantenidentität 25
2.3.8 Biomasse 26
2.3.9 Rarefaction 26
2.3.10 Twinspan-Klassifizierung 28
2.3.11 Korrespondenzanalyse 28
2.3.12 Naturschutzfachliche Bewertung 29
3. Ergebnisse 30
3.1 Gesamtbestand der Laufkäferfauna 30
3.1.1 Arten-und Individuenbestand 30
3.1.2 Faunistisch und ökologisch bemerkenswerte Funde 35
3.1.3 Faunenlücken 45
3.2 Sukzession der Lautkäferfauna aufgeforsteter Tagebauflächen 4?
3.2.1 Artenzahlen. Diversität und E\enness 47
3.2.2 Aktivitätsdichten und Aktivitätsbiomasseentwicklung 52
3.2.3 Abundanzen der Laufkäfer in Jungaufforstungen 55
3.2.4 Größenklassen 59
3.2.5 Habitatpräferenzen und ökologische Typen 6!
3.2.6 Entwicklungstypen und Phänologie 64
3.2.7 Faunistische Ähnlichkeit der Jahrestange 67
3.3 Kennarten der Sukzessionsphasen "2
Inhaltsverzeichnis
3.4 Tagebautypische Merkmale der Laufkäferfauna 78
3.5 Regionale Charakteristika der Laufkäferfauna 81
3.6 Besiedlungswege der Laufkäferfauna 84
3.6.1 Flügelausbildungstypen der Arten 84
3.6.2 Flugaktivität der Laufkäferfauna 86
3.6.3 Gerichtete Laufaktivität 91
3.7 Entwicklung der Laufkäferfauna und der Bodenmesofauna in Bezug zur
Humusprofilentwicklung 94
3.8 Auswirkungen der Melioration mit organischen Reststoffen 99
3.8.1 Faunenstruktur der Düngungsvarianten 99
3.8.2 Mittlere Aktivitätsdichten der Laufkäfer auf den Düngungsvarianten 101
3.8.3 Aktivitätsdichten dominanter Arten auf den Düngungs Varianten 102
3.8.4 Veränderung der Fauna in den Untersuchungsjahren 104
3.9 Bedeutung der Aufforstungsflächen für den Artenschutz 106
3.9.1 Regionale und überregionale Gefahrdungssituation der Arten 106
3.9.2 Anzahl gefährdeter Arten auf den Untersuchungsflächen 108
3.9.3 Bewertung der Untersuchungsflächen 109
4. Diskussion 112
4.1 Methodendiskussion 112
4.1.1 Bodenfallen 112
4.1.2 Fangrahmen 115
4.1.3 Barrieren 116
4.1.4Lufteklektoren 117
4.2 Sukzession der Laufkäferfauna aufgeforsteter Tagebauflächen 118
4.3 Kennarten der Sukzessionsphasen 122
4.4 Tagebautypische Merkmale der Laufkäferfauna 125
4.5 Regionale Charakteristika der Laufkäferfauna 127
4.6 Besiedlungswege der Laufkäferfauna 128
4.7 Entwicklung der Laufkäferfauna und der Bodenmesofauna in Bezug zur
Humusprofiientwicklung 131
4.8 Auswirkungen der Melioration mit organischen Reststoffen 133
4.9 Auswirkungen der Rekultivierungsmaßnahmen aus naturschutzfachlicher Sicht 136
4.10 Fazit 138
Zusammenfassung 140
Summary 143
Literatur 146
Anhang 174
Danksagung 189
Abbildunasverzeichnis III
Abbildungsverzeichnis
Abb. 1: Lage der Untersuchungsgebiete in der Niederlausitz, naturräumliche
Gliederung und Grenze des Braunkohlenreviers. 6
Abb. 2: Langjähriges Mittel der Niederschlagsmengen und Lufttemperaturwerte
von 1961 -1990 an der Messstation Cottbus. 7
Abb. 3: Niederschlagsmengen und Temperaturverlauf auf der Untersuchungsfläche
COJ von 1996 bis 1998. 8
Abb. 4: Versuchsfläche Weißagker Berg (REKLAM-Projekt). 12
Abb. 5: Trichterfalle zur Erfassung laufaktiver Carabiden. 14
Abb. 6: Fangrahmen zur Erfassung flächenbezogener Häufigkeitswerte. 15
Abb. 7: Lufteklektor zum Fang flugaktiver Insekten. 16
Abb. 8: Schemadiagramm einer Barriere mit Bodenfallen zum Richtungsfang
der Laufkäferfauna. 17
Abb. 9: Artenzahlen der Jahresfänge von Laufkäfern in verschieden alten
Aufforstungen und mit Rarefaction berechnete erwartete Artenzahlen. 48
Abb. 10: Kumulierte Artenzahlen und Rarefaction-Kurve der Artenzahlen bei dem
Einsatz von n Bodenfallen. 50
Abb. 11: Rang-Abundanzkurven der Jahresfange in 3. 17 und 32 Jahre alten
Kiefernaufforstungen. 52
Abb. 12: Mittlere Individuenzahlen der Jahresfänge von Laufkäferimagines in
verschieden alten Aufforstungen. 53
Abb. 13: Mittlere Aktivitätsbiomasse der Jahrestange von Laufkäferimagines
in verschieden alten Aufforstungen. 54
Abb. 14: Mittlere Individuenzahlen der Jahrestänge von Lautkäferlarven in
verschieden alten Aufforstungen. 55
Abb. 15: Jahresverlauf der Abundanz von Laufkäferimagines und -larven in
einer einjährigen Aufforstung. 55
Abb. 16: Prozentuale Verteilung der Laufkäferindividuen in verschieden alten
Aufforstungen nach Größenklassen. 60
IV Abbildungsverzeichnis
Abb. 17: Prozentuale Verteilung der Laufkäferarten in verschieden alten
Aufforstungen nach ihrer Habitatpräferenz. 61
Abb. 18: Prozentuale Verteilung der Laufkäferindividuen in verschieden alten
Aufforstungen nach der Habitatpräferenz der Arten. 62
Abb. 19: Prozentuale Verteilung der Laufkäferindividuen in verschieden alten
Aufforstungen nach der Feuchtepräferenz der Arten. 64
Abb. 20: Prozentuale Verteilung der Laufkäferindividuen in verschieden alten
Aufforstungen nach den Entwicklungstypen der Arten. 66
Abb. 21: Jahresverlauf der Gesamtaktivität der Laufkäfer in einer einjährigen
Aufforstung (WBm) im Vergleich mit dem 33-jährigen Bestand DK
und Verlauf der Aktivität von Imaginalüberwinterern gegenüber der
Gesamtphänologie in der einjährigen Aufforstung. 67
Abb. 22: Dendrogramm der Artenidentität der Jahresfänge von Laufkäfern in
verschieden alten Aufforstungen. 68
Abb. 23: Dendrogramm der Dominantenidentität der Jahresfänge von Laufkäfern
in verschieden alten Aufforstungen. 69
Abb. 24: Decorana-Ordinationsdiagramm; Scatterpiot der Jahresfänge und der Arten. 71
Abb. 25: Dendrogramm der Twinspan-Klassifizierung der Jahresfänge von Laufkä-
fern in verschieden alten Aufforstungen. 73
Abb. 26: Prozentuale Verteilung von Laufkäferindividuen nach Habitatpräferenzen
der Arten in offenen Sandflächen und lückigen Sandtrockenrasen sowie
geschlossenen Sandtrockenrasen auf natürlich gewachsenem Boden und in
entsprechenden Habitaten in Sukzessionsflächen und Kiefernaufforstungen
auf Kippböden der Niederlausitz. 78
Abb. 27: Prozentuale Verteilung der Laufkäferarten nach den Typen der
Flügelausbildung in verschieden alten Aufforstungen. 85
Abb. 28: Prozentuale Verteilung der Laufkäferindividuen in verschieden alten
Aufforstungen nach den Flügelausbildungstypen der Arten. 85
Abb. 29: Jahreszeitliche Verteilung der Lufteklektorfänge von Laufkäfern in den
Tagebaugebieten Cottbus-Nord und Greifenhain. 90
Abb. 30: Fangzahlen häutiger Lautkäferarten an Barrieren in einer einjährigen Jungaufforstuna
und an ihren Grenzen zu einer offenen Sandfläche und einer sechsjährigen Aufforstung. 92
Abbildungsverzeichnis
Abb. 31: Veränderung der Aktivitätsdichten von Carabiden und der Abundanzen
von Enchytraeiden. Collembolen und Milben mit wachsendem Alter
der Kiefernaufforstungen. 94
Abb. 32: Veränderung der Artenzahlen von Carabiden und Enchytraeiden mit
wachsendem Alter der KiefernaufTorstungen. 95
Abb. 33: Prozentuale Verteilung der Laufkäferarten und Individuen aus
Bodenfallenfängen auf der Versuchsfläche WB nach Habitat- und
Feuchtepräferenzen der Arten. 99
Abb. 34: Dendrogramme der Arten- und Dominantenidentität der Fänge von
Laufkäfern in unterschiedlich meliorierten, neu aufgeforsteten Versuchs-
flächen im Tagebau Jänschvvalde. 100
Abb. 35: Medianvverte der Individuen-, Arten- und Larvenzahlen der Laufkäfer
in unterschiedlich meliorierten, neu aufgeforsteten Versuchsflächen im
Tagebau Jänschvvalde. 101
Abb. 36: Medianvverte der Individuenzahlen dominanter Laufkäferarten mit
Präferenz für sandige Rohböden in unterschiedlich meliorierten, neu
aufgeforsteten Versuchsflächen. 102
Abb. 37: Medianvverte der Individuenzahlen dominanter Laufkäferarten mit
Präferenz für Ackerunkrautfluren und ausdauernde Ruderalfluren in
unterschiedlich meliorierten, neu aufgeforsteten Versuchsflächen. 103
Abb. 38: Medianwerte der Individuenzahlen dominanter Laufkäferarten mit
Präferenz für Trockenrasen in unterschiedlich meliorierten, neu
aufgeforsteten Versuchs flächen. 104
Abb. 39: Verteilung der Laufkäferindividuen nach Habitatpräferenz der Arten
in unterschiedlich meliorierten, neu aufgeforsteten Versuchsflächen
im Auftbrstungsjahr und im Folgejahr. 105
Abb. 40: Prozentuale Verteilung der nachgewiesenen Arten der Roten Liste
Deutschlands nach ihren Habitat- und Feuchtepräferenzen. 107
Im Anhang:
Abb. 41: Untersuchungsfläche MR im ehemaligen Tagebau Meuro. i 75
Abb. 42: Untersuchungsfläche Domsdorf. Teilfläche DK mit hoher Deckung
der Krautschicht. 176
VI Abbildungsverzeichnis
Abb. 43: Versuchsfläche Weißagker Berg. 176
Abb. 44: Untersuchungsfläche COJ im Tagebau Cottbus-Nord,
im Hintergrund ein Absetzer. 177
Abb. 45: Untersuchungsfläche COM im Tagebau Cottbus-Nord. 177
Abb. 46: Untersuchungsfläche GRA im Tagebau Greifenhain,
im Hintergrund der aktive Tagebau. 178
Abb. 47: Untersuchunasfläche GRJ im Tagebau Greifenhain. 178
Tabellenverzeichnis VII
Tabellenverzeichnis
Tab. 1: Kurzbezeichnungen der untersuchten Standorte. 9
Tab. 2: Kenndaten der Chronosequenz-Standorte. 10
Tab. 3: Einsatzzeiträume der unterschiedlichen Methoden zur Erfassung
der Carabidenfauna. 17
Tab. 4: Fangzeiträume der Jahresfänge mit Bodenfallen. 18
Tab. 5: Ausgewertete Fangzeiträume mit Bodenfallen in den Düngungsvarianten
der Versuchsfläche Weißagker Berg. 18
Tab. 6: Definition der Gefährdungskategorien der Roten Liste Sandlaufkäfer
und Laufkäfer Deutschlands. 19
Tab. 7: Schematische Einteilung von Lebensraumtypen zur Kennzeichnung
der Habitatpräferenz von Laufkäferarten. 20
Tab. 8: Ökologische Typisierung der Laufkäfer. 21
Tab. 9: Kennzeichnung der Entwicklungstypen der Carabidenarten. 22
Tab. 10: Definition der Dominanzklassen. 24
Tab. 11: Bewertungsstufen der Anzahl seltener bzw. bedrohter Arten und des
gew ichteten Index der lebensraumtypischen Arten. 29
Tab. 12: Gesamtartenliste der Laufkäferfauna. 31
Tab. 13: Anzahl der Laufkäferarten verschiedener Habitattypen auf den
Untersuchungsflächen und in Brandenburg. 46
Tab. 14: Artenzahlen. Diversität Hs und Evenness der Jahresfänge von Laufkäfern
in verschieden alten Aufforstungen. 5!
Tab. 15: Laufkäferimagines, Larven. Artenzahlen und Biomasse pro m:
in unterschiedlich alten Jungauftbrstungen. 56
Tab. 16: Abundanzen einzelner Laufkäferarten in unterschiedlich alten
Jungaufforstungen 1997. 58
Tab. 17: Prozentuale Verteilung der Laufkäferarten in verschieden alten
Aufforstungen nach den Entwicklungstypen der Arten. (,5
VIII Tabellenverzeichnis
Tab. 18: Stetigkeitstabelle der Laufkäfer aus Jahresfängen mit Bodenfallen. 75
Tab. 19: Mittlere Gesamtartenzahlen, Artenzahlen und Individuenanteile
lebensraumtypischer Laufkäfer in Kiefernforsten und Mischbeständen
verschiedenen Alters auf natürlich gewachsenen Böden in Deutschland
und in Kiefernaufforstungen im Niederlausitzer Tagebaugebiet. 80
Tab. 20: Häufigkeit der Carabiden des Niederlausitzer Reviers
in anderen Tagebaugebieten. 82
Tab. 21: Lufteklektorfänge von Laufkäfern in sechs Jungaufforstungen
der Tagebaugebiete Cottbus-Nord und Greifenhain. 86
Tab. 22: Fangzahlen von Laufkäfern aus Lufteklektoren in Bezug zum
Bestandesalter der Jungaufforstungen. 88
Tab. 23: Vergleich der Fangzahlen aus Bodenfallen und Lufteklektoren
bei gleichzeitigem Einsatz der Methoden. 88
Tab. 24: Dominanzstellung der Carabiden aus Bodenfallen und Fangzahlen aus
Lufteklektoren bei gleichzeitigem Einsatz der Methoden. 89
Tab. 25: Arten- und Individuenzahlen der Laufkäfer aus Bodenfallen an Barrieren
in einer einjährigen und einer sechsjährigen Jungaufforstung. 91
Tab. 26: Arten-Diversität (Shannon-Index) und Arten-Turnover von Carabiden
und Enchytraeiden in unterschiedlich alten Kiefernaufforstungen. 95
Tab. 27: Ökologische Charakterisierung der dominanten Laufkäfer- und
Enchytraeiden-Arten verschiedener Altersstufen der Chronosequenz. 96
Tab. 28: Arten- und Individuenzahlen der Laufkäfer, Individuenanteile
ausgewählter Habitat- und Feuchtepräferenztypen
sowie prozentuale Verteilung der Individuen auf Größenklassen
in älteren Kiefernaufforstungen. 97
Tab. 29: Individuenzahlen der häufigsten waldbewohnenden Lautkäferarten in
älteren Kiefernaufforstungen. 98
Tab. 30: Übersicht über die Nachweise bundesweit oder in Brandenburg
bedrohter Carabidenarten. 106
Tab. 31: Gesamtartenzahl und Anzahl von Arten der Roten Liste Deutschlands
in verschieden alten Aufforstungen. 108
Tabellen ver/eichnis IX
Tab. 32: Anzahl seltener Laufkäferarten, bedrohter Arten, typischer Arten
bewaldeter und offener, trockener Habitate. 110
Tab. 33: Qualitative Bewertung der untersuchten Aufforstungen mit Hilfe der
Laufkäferfauna aus Jahresfänuen mit Bodenfallen. 111
Im Anhang:
Tab. 34: Zuordnung der \erwendeten Standortbezeichnungen zu den in bisher
erschienenen Publikationen benutzten Bezeichnungen. 175
Tab. 35: Dominanztabelle WBm 96. 179
Tab. 36: Dominanztabelle WBm 97. 179
Tab. 37: Dominanztabelle WBs 96. 180
Tab. 38: Dominanztabelle WBs 97. 180
Tab. 39: Dominanztabelle COJ 96. 181
Tab. 40: Dominanztabelle COM 96. 181
Tab. 41: Dominanztabelle COA 96. 182
Tab. 42: Dominanztabelle GRJ 96. 182
Tab. 43: Dominanztabelle GRM 96. 183
Tab. 44: Dominanztabelle GRA 96. 183
Tab. 45: Dominanztabelle BB 96. 184
Tab. 46: Dominanztabelle BB 97. 184
Tab. 47: Dominanztabelle SD 96. 185
Tab. 48: Dominanztabelle SD 97. 185
Tab. 49: Dominanztabelle MR 96. 186
Tab. 50: Dominanztabelle MR 97. 186
Tab. 51: Dominanztabelle DO 96. 187
X Tabellenverzeichnis
Tab. 52: Dominanztabelle DO 97. 187
Tab. 53: Dominanztabelle DK 96. 188
Tab. 54: Dominanztabelle DK 97. 188 |
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