Ökologische Begleitforschung

Die ökologische Begleitforschung betrachtet die Populationsentwicklung von insgesamt sechs Organismengruppen.

Amphibien


Bild: Philip Hunke
Amphibien (oder Lurche) wie die Knoblauchkröte, der Laubfrosch oder die Rotbauchunke brauchen nicht nur Gewässer zum Laichen, sondern nutzen auch Offenlandschaften (Acker und Grünland) und Feldgehölze zum Jagen im Sommer. Damit sie auch unter Wasser genug Sauerstoff bekommen, haben Amphibien eine sehr durchlässige Haut. Als Folge reagieren sowohl die Larven als auch die Adulten besonders sensibel auf den Kontakt mit Pflanzenschutz- und Düngemitteln. Amphibien profitieren insbesondere von dem Insektenreichtum auf den Maßnahmenflächen, welche ihnen als Nahrung dienen.

Feldhasen


Bild: Philip Hunke
Feldhasen bevorzugen warme, trockene und offene Flächen, von wo aus sie ihr Umfeld weiträumig überblicken können. Dies können sowohl Ackerflächen als auch Wiesen sein. Sie nutzen Saum-, Kraut- und Staudenfluren zur Deckung und Nahrungssuche und brauchen ein vielseitiges Angebot von Gräsern und Kräutern, Feldfrüchten sowie Trieben, Knospen und Blättern.

Pflanzen


Bild: Laura Sutcliffe
Viele der mitteleuropäischen Ackerwildkräuter sind mit dem Ackerbau nach Europa gelangt und haben sich an die Lebensbedingungen und Bewirtschaftung des extensiven Ackerbaus angepasst. Ackerwildkräuter sind oftmals eine wichtige Nahrungsquelle für Insekten (z. B. Bestäuber) und andere Tiere (z. B. Feldhasen). Durch ihre niedrigwüchsige Vegetation und flachen Wurzeln vermindern sie zudem Bodenerosion. Bei massenhaftem Auftreten konkurrieren sie mit den Kulturpflanzen um Nährstoffe und Wasser, die meisten Arten sind jedoch kleinwüchsig und beeinflussen die Erträge nicht. Beispiele für selten-gewordene Ackerwildkräuter sind Ackerrittersporn, Sandmohn oder Sommer-Adonisröschen. 

Typische Pflanzenarten der mitteleuropäischen Wiesen und Weiden sind ebenfalls auf eine relativ extensive Bewirtschaftung angewiesen. Artenreiche Wiesen mit krautigen Pflanzen wie Wiesensalbei, Wiesenflockenblume oder Bocksbart bieten nicht nur eine bunte Vielfalt an Blüten für Bestäuber, sondern sind auch für Menschen ein wichtiger Teil des Kulturerbes.

Schmetterlinge


Bild: Walter Eberl / pixelio.de
Viele Tagfalterarten sind auf offene Landschaften angewiesen, die meisten davon auf Grünland. Ihre Nahrung ist stark abhängig von der Zusammensetzung der Vegetation: Die Raupen vieler Arten ernähren sich nur von bestimmten Wirtspflanzen, z. B. Sauerampfer oder Hornklee.

Vögel


Bild: Philip Hunke
Im Projekt F.R.A.N.Z. werden insbesondere Feldvögel betrachtet. Dies sind Vogelarten, die hauptsächlich auf Acker- und Grünlandflächen sowie Sonderkulturen und Landschaftselemente angewiesen sind. Es gibt ca. 20 Arten, die während der Brutzeit besonders eng an den Agrarraum gebunden sind und diesen für die Brut und Nahrungssuche nutzen. Im Rahmen des Projektes werden vor allem die im  „Indikator Agrarland“ des BfN aufgeführten Vogelarten untersucht. Hierzu zählen Braunkehlchen, Feldlerche, Goldammer, Grauammer, Heidelerche, Kiebitz, Neuntöter, Rotmilan, Steinkauz und Uferschnepfe.

Wildbienen


Bild: Jens Dauber
Es gibt über 500 Wildbienenarten in Deutschland, inklusive Hummeln. Zusammen mit der Honigbiene spielen sie in Mitteleuropa eine sehr wichtige Rolle bei der Bestäubung von Bäumen, Blumen und Nutzpflanzen. Die meisten Arten leben als Einzelgänger und bauen ihre Nester im Boden, in Pflanzenstängeln, Totholz, Baumhöhlen oder ähnlichem. Da die meisten Wildbienen aber gewöhnlich nur einige hundert Meter fliegen, brauchen sie auf relativ kleinem Raum geeignete Nistplätze sowie ein ausreichendes Blütenangebot über den ganzen Sommer. Wildbienen bevorzugen struktur- und artenreiche sowie blühende Flächen.

Die Forschungseinrichtungen untersuchen zudem zwei wichtige Ökosystemfunktionen.

Bestäubung

Vier Fünftel der in Deutschland heimischen Nutz- und Wildpflanzen sind auf die Bestäubung durch Insekten angewiesen. Vor allem Wildbienen (einschließlich Hummeln) leisten hierzu einen wesentlichen Beitrag und tragen so zur Ernährungssicherheit bei.

Wildlebende Insekten haben einen hohen Anspruch an ihren Lebensraum, denn sie benötigen zum einen über den ganzen Sommer ein ausreichendes Blütenangebot und zum anderen geeignete Nistplätze. Maßnahmen zur Erhöhung der Strukturvielfalt landwirtschaftlich genutzter Flächen wie beispielsweise der Anbau von Blütenpflanzen oder die Schaffung offener Freiflächen wie Feldränder können dazu einen wichtigen Beitrag leisten. Das Projekt F.R.A.N.Z. setzt hier an und entwickelt und erprobt Maßnahmen, die dazu beitragen sollen, dass auch in intensiv genutzten Agrarräumen ein ausreichendes Angebot an Pollen und Nektar sowie Nistmöglichkeiten zur Verfügung steht.

Um die Auswirkungen der Maßnahmen auf die Bestäubungsleistung zu erfassen, werden zweimal pro Jahr (in der Vegetationsperiode) die Artenvielfalt und Dichte von Wildbienen auf den Demonstrationsbetrieben und in der unmittelbaren Umgebung erfasst. Dabei werden auch Pollenproben genommen und auf ihre Zusammensetzung und Anteile von Pflanzenarten/-familien hin untersucht. Auf diese Weise wird ermittelt, ob sich durch die angelegten Maßnahmen das Nahrungsangebot der Wildbienen verändert hat.

Bodenbiologische Aktivität

Eine hohe bodenbiologische Aktivität begünstigt eine gute Nährstoffversorgung der Pflanzen sowie einen funktionierenden Wasserhaushalt und eine optimale Bodendurchlüftung. Es wird vermutet, dass mit der Umsetzung der Naturschutzmaßnahmen eine Verbesserung der Bodenaktivität eintritt.

Um dies zu untersuchen, werden mehrfach pro Jahr die Umsetzungsprozesse der Bodenorganismen ermittelt sowie verschiedene bodenbiologische Parameter, wie z. B. der Gehalt an organischem Kohlenstoff und Stickstoff, gemessen. Dies geschieht sowohl auf den Maßnahmenflächen selbst als auch auf benachbarten Kontrollflächen. Anschließend werden die Daten ausgewertet und in Beziehung zu den Veränderungen in der Biodiversität gestellt.

Weiterhin werden alternative Maßnahmen-Szenarien entwickelt und deren Wirkung auf die Biodiversität modellhaft untersucht.

Landschaftsmodellierung

Die Wirksamkeit der Maßnahmen kann nicht für sich allein betrachtet werden, sondern ist immer auch ein Ergebnis der landschaftlichen Gegebenheiten vor Ort. Mit der Landschaftsmodellierung wird daher untersucht, wie sich sowohl räumliche als auch zeitliche Faktoren auf den Maßnahmenerfolg auswirken.

Weiterhin werden mittels eines Computer-Simulationsmodells weitere Naturschutzmaßnahmen untersucht, die so nicht auf den Betrieben umgesetzt werden können, aber dennoch eine positive Wirkung auf die Biodiversität versprechen. Dabei werden die Maßnahmen mit verschiedenen Anbausystemen verknüpft. Anschließend werden die möglichen Effekte auf die Biodiversität analysiert und bewertet.