Amphibien in der Agrarlandschaft: chemische Landschaftsfragmentierung implementiert in einer Habitatmodellierung

• Antragstellerin: Dr. Kathrin Theissinger
• Fachliche Zuordnung: Ökologie der Landnutzung
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 283069409

Das zugrunde liegende Konzept der Landschaftsökologie und Metapopulationstheorie ist die Trennung der besiedelten Habitate durch eine Matrix nicht geeigneten Lebensraums. Die Zusammensetzung dieser ungeeigneten Habitat-Matrix kann die Populationsstruktur innerhalb der besiedelten Habitate beeinflussen. Ein geeignetes Modellsystem zur Untersuchung von Matrixvariationen sind Amphibien in der Agrarlandschaft, da sie sich in diskreten Feuchtgebieten fortpflanzen und oft ungeeignetes Ackerland überqueren müssen, um zwischen terrestrischen und aquatischen Lebensräumen zu migrieren. Habitatfragmentierung in der Agrarlandschaft ist nicht nur eine Folge von sichtbaren Barrieren (Infrastruktur); auch Pflanzenschutzmittel spielen eine entscheidende Rolle in diesem Zusammenhang. Eine räumlich-zeitliche Überlappung von Pestizid-Anwendungen mit der terrestrischen Aktivitätsphase von Amphibien ist für viele Kulturen demonstriert. Obwohl eine Pestizidbelastung terrestrischer Amphibien in der Agrarlandschaft wahrscheinlich ist, und jüngste Laborstudien gezeigt haben, dass einige häufig verwendeten Pestizide hochgiftig für terrestrische Amphibien sind, werden Pestizide nicht als unabhängiger Faktor in aktuellen landschaftsökologischen Modellen berücksichtigt. Das Konzept einer chemische Landschaftsfragmentierung, das heißt, die Auswirkungen von Pestiziden auf die genetische Populationsstruktur von Amphibien, wurde bisher wissenschaftlich nicht untersucht. Ein indirektes Verfahren die Auswirkungen der Pestizidbelastung auf Amphibienpopulationen zu prüfen ist die Verwendung von neutralen molekularen Marker (Mikrosatelliten), um die genetische Vielfalt und den Genfluss zwischen Subpopulation in der Agrarlandschaft zu analysieren. Unsere ersten genetischen Daten deuten darauf hin, dass der Weinbau als Migrationsbarriere für den Grasfrosch (Rana temporaria) berücksichtigt werden muss. In diesem Forschungsprojekt werden mittels eines landschaftsgenetischen Ansatzes die Auswirkungen einer chemischen Landschaftsfragmentierung im Weinbau auf drei Amphibienarten (Bufo bufo, Rana temporaria, Triturus helveticus) mit unterschiedlichen Ausbreitungsfähigkeit untersucht. Wir werden Genflussraten und genetische Diversitäten zwischen den Laichgesellschaften messen und unsere genetischen Daten mit einer klassischen Fang-Wiederfang Studie ergänzen, um die Wanderungsrichtung vom aquatischen zum terrestrischen Lebensraum zu untersuchen. Wir werden Befragungen zu Management-Praktiken mit Weinbauern vor Ort führen, um realistische Landnutzungsdaten zu sammeln. Schließlich werden wir die genetischen und Landnutzungsdaten in einer Habitatmodellierung implemetieren, die verwendet werden kann, um die Populationsentwicklung zu ermitteln und den Schutz der Amphibien in der Agrarlandschaft zu verbessern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen