Genfluss naturschutzrelevanter, flussbegleitender Arten
(Leiter: Christoph Scheidegger, WSL)
Auswirkungen lateraler und longitudinaler Vernetzung von Flussläufen auf naturschutzrelevante, flussbegleitende Arten
Im Rahmen des Forschungsprojektes "Integrales Flussgebietsmanagement" soll in zwei Dissertationen untersucht werden, inwieweit Revitalisierungsmassnahmen die funktionelle Vernetzung für zwei naturschutzrelevante Organismen verbessern können. Im Zentrum der Untersuchung steht dabei die Überprüfung der in der Praxis angewandten Annahmen, dass (1) neu geschaffene Lebensräume, welche nahe bei bereits existierenden, natürlichen Lebensräumen des selben Typs liegen, schneller durch habitatstypische Arten besiedelt werden können als weit weg liegende und (2) gut vernetzte Habitate bzw. neu geschaffene Flussausweitungen in lateral gut vernetzten Abschnitten eine höhere Biodiversität aufweisen werden.
In diesen Projekten wird eine Wirkungskontrolle für laterale und longitudinale Vernetzung auf populationsgenetischer Basis vorgeschlagen. Diese hat den Vorteil, dass sie nicht einseitig auf (biologisch möglicherweise wenig aussagekräftige) Landschaftsstrukturmasse (landscape metrics) abstützt, sondern "Isolation", "Flaschenhals" und "Genfluss" zwischen Populationen - also kurz die Vernetzung - direkt misst (Pither and Taylor, 1998; Stevens et al., 2004; Amat et al., 2005). Dadurch kann die biologische Relevanz von (1) realisierten Vernetzungsprojekten und (2) von einfachen Indikatoren der Landschaftsstruktur überprüft werden. Zudem soll untersucht werden, inwieweit bisher in der Planung von Vernetzungsprojekten verwendete Modelle, welche sich ausschliesslich auf Landschaftsstrukturmasse abstützen, durch den Einbezug von populationsbiologischen Daten der zu fördernden Arten verbessert werden können (Chovanec and Waringer, 2001; Chovanec et al., 2004; Radford and Bennett, 2004).
Im Zentrum der Untersuchung steht die Überprüfung folgender für die Praxis relevante Hypothesen:
nahe bei naturnahen Gebieten liegende Aufweitungen weisen eine höhere Biodiversität auf und werden schneller durch neue Arten besiedelt als weit weg liegende und
lateral gut vernetzte Flussabschnitte (gut gestaltete Einmündungen bzw. Aufweitungen) weisen eine höhere Biodiversität auf als schlecht vernetzte Flussabschnitte.
Problemstellung
Revitalisierungsmassnahmen von Fliessgewässern spielen eine bedeutende Rolle für die Förderung flussbegleitender, naturschutzrelevanter Arten. Betreffend biologischer Aufwertung durch Revitalisierungsmassnahmen wird in der Regel von der Annahme ausgegangen, dass (1) nahe bei naturnahen Gebieten liegende Aufweitungen eine höhere Biodiversität aufweisen und zusätzlich schneller durch neue Arten besiedelt werden können als weit weg liegende und (2) lateral gut vernetzte Flussabschnitte bzw. Ausweitungen in lateral gut vernetzten Abschnitten eine höhere Biodiversität aufweisen werden (siehe (Tockner et al., 1999; Uezu, Metzger, and Vielliard, 2005).
Für die Überprüfung, inwieweit die bei Flussrevitalisierungen realisierten baulichen Eingriffe neue Habitate für spezielle Organismen geschaffen oder zur Vernetzung von Lebensräumen geführt haben, sind spezifische Wirkungskontrollen entwickelt worden. Als Indikatoren wurden einerseits Landschaftsstrukturmasse (landscape metrics) und andererseits Vorkommen und Habitatsbindung der in den revitalisierten Abschnitten angetroffenen Lebewesen verwendet (Rohde, 2004). Dadurch konnten neue Vorkommen und Veränderungen der Populationsgrössen erfasst und in Beziehung zu den durchgeführten Massnahmen gesetzt werden.
Solche Wirkungskontrollen basieren meist auf der Untersuchung struktureller Vernetzung, machen aber kaum Aussagen über die funktionelle Vernetzung. Die funktionelle Vernetzung (functional connectivity) bezeichnet den effektiven genetischen Austausch zwischen Populationen. Diese integriert das Migrationsverhalten der Arten (Pollenflug, Samenflug, Wanderung von Adulttieren und Larven etc.) und die "Durchlässigkeit" einer heterogenen Landschaft für die Migration in ökologisch relevanten Raum- und Zeitdimensionen.
Forschungsfragen
H1:
Bauliche Massnahmen zur Revitalisierung schaffen grosse, für die Keimung der untersuchten Pflanzenart notwendige Pionierstandorte. Diese Standorte erfüllen die ökologischen Bedingungen für die Keimung der naturschutzrelevanten Art, so dass sich diese gegenüber eingeführten Pappelarten und/oder invasiven Arten, wie z.B. Impatiensglandulifera, durchsetzen kann.
H2:
Laterale Vernetzung fördert die Besiedlung durch die naturschutzrelevanten Arten und erhöht somit den Genfluss zwischen Populationen.
H3:
Laterale Vernetzung führt gegenüber unvernetzten Habitaten zu einem erhöhten Anteil von besiedelten Habitaten.
H4:
Die Mortalitätsrate während der Larvalentwicklung der untersuchten Tierart ist höher bei isolierten als bei vernetzten Populationen.
© 2009 - WSL, Eawag, ETHZ, EPFL - Last Update: 26. October 2017