Jedes Lebewesen stellt, um existieren und sich fortpflanzen zu können, bestimmte Ansprüche an seine Umgebung. Die Summe dieser Ansprüche wird als ökologische Nische bezeichnet. Leben Arten zusammen in einer Artengemeinschaft, müssen sich ihre Nischen unterscheiden, da sonst die schwächere Art verdrängt werden würde.
Die zentrale Frage dieser Arbeit ist es, wie sich Köcherfliegen einer Artengemeinschaft in ihren Umweltansprüchen unterscheiden, um langfristig koexistieren zu können.
Dazu wurden im Speyerbach (bei Neustadt/ Weinstraße) im Pfälzerwald an sieben Stellen im Februar 2013 in einen Zeitraum von zwei Wochen Köcherfliegenlarven gesammelt und bestimmt. Die gefundenen Arten waren Hydropsyche siltalai, Lasiocephala basalis, Sericostoma personatum, Polycentropus flavomaculatus, Annitella obscurata und Rhyacophila producta. Mit Hilfe weiterer Funde im Pfälzerwald und der Software Maxent wurde für die Arten H. siltalai und S. personatum ein Modell ihrer ökologischen Nische erstellt und mit einander verglichen.
Die Modelle ergaben, dass für beide Arten der Niederschlag im Mai und die Bodenbedeckung von großer Bedeutung sind. Dabei sorgt ein erhöhter Niederschlag bei beiden Arten dazu, dass die Wahrscheinlichkeit eines Vorkommens abnimmt.
Bei der Wahl der Bodenbedeckung unterscheiden sich die untersuchten Arten. Während H. siltalai häufiger in künstlichen und bebauten Umgebungen vorkommt, bevorzugt S. personatum einen immergrünen Nadelwald. Außerdem ist die minimale Temperatur im Dezember für H. siltalai von großer Bedeutung, S. personatum reagiert hingegen stärker auf die mittlere Temperatur im Januar. Es konnten noch weitere unterschiedliche Ansprüche festgestellt werden, diese hatten aber nur einen kleinen Anteil am erhaltenen Modell.
Insgesamt konnte gezeigt werden, dass sich die Nischen von H. siltalai und S. personatum in bestimmten Umweltansprüchen unterscheiden und so eine Koexistenz möglich sein kann.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
1.1 Nischendifferenzierung
1.2 Köcherfliegen
1.3 Untersuchungsgebiet
1.4 Species distribution models und Maxent
2. Material &Methoden
2.1 Feldarbeit
2.2 Laborarbeit
2.3 Maxent-Analyse
3. Ergebnisse
3.1 Speyerbachbeprobung
3.2 Nischenmodellierung
3.2.1 Nischenmodellierung für Hydropsyche siltalai
3.2.2 Nischenmodellierung für Sericostoma personatum
4. Diskussion
4.1 Speyerbachbeprobung
4.2 Nischenmodellierung
4.2.1 Nischenmodellierung für Hydropsyche siltalai
4.2.2 Nischenmodellierung für Sericostoma personatum
4.2.3 Vergleich der Nischen von H. siltai S. personatum
Zielsetzung und thematische Schwerpunkte
Die Arbeit untersucht die ökologischen Nischen verschiedener Köcherfliegenarten im Speyerbach, um zu verstehen, wie diese Arten in einer gemeinsamen Gemeinschaft koexistieren können, ohne sich gegenseitig zu verdrängen.
- Analyse der Diversität larvaler Trichoptera-Gemeinschaften im Speyerbach.
- Einsatz von Nischenmodellierung (Maxent) zur Vorhersage von Verbreitungsmustern.
- Vergleich der Umweltansprüche der zwei häufigsten Arten, Hydropsyche siltalai und Sericostoma personatum.
- Evaluierung abiotischer Faktoren wie Niederschlag, Temperatur und Bodenbedeckung für die Habitatwahl.
- Untersuchung der Nischendifferenzierung als Mechanismus zur langfristigen Koexistenz.
Auszug aus dem Buch
1.1 Nischendifferenzierung
Der Begriff „Nische“ wurde zuerst von Grinnell 1917 und von Elton 1927 in der Ökologie benutzt und über die Zeit unterschiedlich definiert (Munk, 2009). 1957 entwickelte Hutchinson das Modell, dass jeder Faktor einer Dimension entspricht, sodass die ökologische Nische einen n-dimensionalen Hyperraum mit n Faktoren bildet (Townsend, Harper & Begon, 2009). Nach Townsend, Harper & Begon (2009) ist die ökologische Nische die Summe aus Toleranzbereich und Ansprüchen eines Organismus. Die Ansprüche an die Umwelt können in biotische und abiotische Faktoren oder in Umweltbedingungen und Ressourcen unterteilt werden (Munk, 2009). Man unterscheidet die fundamentale und die realisierte ökologische Nische. Die fundamentale Nische beschreibt die Kombination von Umweltbedingungen und Ressourcen, die eine Art benötigt, um zu existieren und sich fortzupflanzen, in Abwesenheit von existenzbedrohenden Arten. Die realisierte Nische hingegen beschreibt alle nötigen Faktoren und berücksichtigt zusätzlich intra- und interspezifische Konkurrenz (Townsend, Harper & Begon, 2009). Jede Art bildet dabei ihre eigene ökologische Nische (Munk, 2009).
Nach dem Konkurrenzausschlussprinzip müssen sich konkurrierende Arten, um in einer Artengemeinschaft langfristig koexistieren zu können, in ihrer ökologischen Nische unterscheiden, also eine Nischendifferenzierung zeigen, da ansonsten eine Art die andere verdrängen würde (Lampert & Sommer, 1992; Townsend, Harper & Begon, 2009).
Das Thema der Nischendifferenzierung dient auch als Fragestellung dieser Bachelorarbeit. Es soll untersucht werden, ob und wie sich die ökologischen Nischen von Köcherfliegen, die zusammen in einem gemeinsamen Lebensraum leben, unterscheiden, um nebeneinander koexistieren zu können.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Dieses Kapitel erläutert die theoretischen Grundlagen der ökologischen Nische und führt in die Biologie der Köcherfliegen sowie das Untersuchungsgebiet ein.
2. Material &Methoden: Hier werden die Vorgehensweise bei der Feldarbeit, die laborative Bestimmung sowie die methodischen Grundlagen der Maxent-Modellierung beschrieben.
3. Ergebnisse: Dieses Kapitel präsentiert die Funde der Beprobung im Speyerbach und stellt die erstellten Nischenmodelle für die beiden Hauptarten detailliert dar.
4. Diskussion: Die Ergebnisse werden kritisch hinterfragt, mit ökologischen Erkenntnissen verglichen und hinsichtlich der Mechanismen zur Koexistenz der untersuchten Arten interpretiert.
Schlüsselwörter
Köcherfliegen, Trichoptera, Speyerbach, Ökologische Nische, Nischendifferenzierung, Maxent, Habitatmodellierung, Hydropsyche siltalai, Sericostoma personatum, Koexistenz, Umweltvariablen, Artenverteilung, Bioindikatoren, Makrozoobenthos, Pfälzerwald.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Bachelorarbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der Untersuchung der Diversität von Köcherfliegenlarven im Speyerbach und der Analyse ihrer ökologischen Ansprüche.
Welche zentralen Themenfelder werden bearbeitet?
Zentrale Themen sind die Nischendifferenzierung, die Modellierung von Artenverteilungen mittels Maxent sowie die ökologische Charakterisierung von Trichoptera-Arten.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage der Arbeit?
Die Arbeit erforscht, wie sich die ökologischen Nischen von Köcherfliegenarten in einem gemeinsamen Lebensraum unterscheiden, um eine langfristige Koexistenz zu ermöglichen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Neben einer qualitativen Feldbeprobung an sieben Standorten wird die statistische Maxent-Software zur ökologischen Nischenmodellierung genutzt.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die Feld- und Laborarbeit, die statistische Modellierung der Fundorte unter Einbezug von Klimadaten und eine detaillierte Diskussion der Ergebnisse.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit am besten?
Die zentralen Begriffe sind Köcherfliegen, Ökologische Nische, Nischendifferenzierung, Speyerbach und Habitatmodellierung.
Warum wurden gerade Hydropsyche siltalai und Sericostoma personatum genauer modelliert?
Diese beiden Arten waren die am häufigsten gefundenen Spezies, wodurch eine hinreichend große Datenbasis für eine aussagekräftige Modellierung zur Verfügung stand.
Welchen Einfluss haben abiotische Faktoren wie Niederschlag auf die Modellierung?
Die Analyse zeigt, dass insbesondere Niederschlagsmengen in bestimmten Monaten und die Art der Bodenbedeckung signifikante Prädiktoren für das Vorkommen beider Arten sind.
- Arbeit zitieren
- Daniel Sigmund (Autor:in), 2013, Untersuchungen zur Diversität larvaler Trichoptera-Artengemeinschaften im Speyerbach bei Neustadt (Pfalz), München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/282676
