Talk given at the annual meeting of the entomologist of Thuringuia

1. Arthropodengemeinschaften in einer sich ver¨andernden
Welt:
Einblicke in das Jena-Experiment, 12 Jahre
Grasland-Forschung
Lionel Hertzog
l.hertzog@tum.de
Lehrstuhl f¨ur Terrestrische ¨Okologie
Technische Universit¨at M¨unchen
15. November 2014
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 1 / 32

2. Ausblick
Warum Biodiversit¨atforschung?
Biodiversit¨at und ¨Okosystemfunktionen
Das Jena Experiment
Arthropodengemeinschaften in das Experiment
Erkenntnisse der letzten Jahren
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 2 / 32

3. Was ist Biodiversit¨at?
BfN definition: die Variabilit¨at aller lebender Organismen und der
¨okologischen Komplexe zu denen sie geh¨oren. Biodiversit¨at umfasst drei
Ebenen: erstens die Vielfalt der ¨Okosysteme (dazu geh¨oren
Lebensgemeinschaften, Lebensr¨aume und Landschaften), zweitens die
Artenvielfalt und drittens die genetische Vielfalt innerhalb der Arten.
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 3 / 32

4. Globaler und Lokaler Artenr¨uckgang
Butchard et al (2010) Science
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 4 / 32

5. Globaler und Lokaler Artenr¨uckgang
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 4 / 32

6. Was ist ein ¨Okosystem?
Ein ¨Okosystem ist:
Dynamisch Komplex
Interaktionen zwischen
abiotisch und biotisch
R¨aumlich definiert
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 5 / 32

7. ¨Okosystemfunktionen
Hooper (2005):
¨Okosystemfunktion ist eine
umfassenede Bezeichnung:
¨Okosystemeigentum,
¨Okosystemg¨uter und
¨Okosystemdienstleistungen.
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 6 / 32

8. Biodiversit¨at und ¨Okosystemfunktionen
Arten machen ¨Okosystemfunktionen.
Was passiert wenn Artendiversit¨at oder Artenidentit¨at sich ver¨andert?
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 7 / 32

9. Biodiversit¨at und ¨Okosystemfunktionen
Arten machen ¨Okosystemfunktionen.
Was passiert wenn Artendiversit¨at oder Artenidentit¨at sich ver¨andert?
Chapin et al (2000) Nature
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 7 / 32

10. Experimentelle Biodiversit¨atsforschung
Cedar Creek (MN, USA) seit 1994
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 8 / 32

11. Experimentelle Biodiversit¨atsforschung
Jena experiment (TH, DE) seit 2002
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 8 / 32

12. Experimentelle Biodiversit¨atsforschung
BEF China, Baumediversit¨at Experiment seit 2009
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 8 / 32

13. Experimentelle Biodiversit¨atsforschung
Marine mesocosm e.g. Emmerson et al (2001) Nature
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 8 / 32

14. Experimentelle Biodiversit¨atsforschung
Klimakammer mit Microcosm
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 8 / 32

15. Das Jena Experiment
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 9 / 32

16. Das Jena Experiment
Gr¨aser
Mehrjahriges lebens
Gr¨un Bl¨atter im Winter
Kurze lebens von die
W¨urzel
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 10 / 32

17. Das Jena Experiment
Kleines Kra¨uter
Niedriges H¨ohe
Gr¨un Bl¨atter im Winter
Mehrjahriges lebens
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 11 / 32

18. Das Jena Experiment
Grosses Kra¨uter
Mittel bis Hoch H¨ohe
Semi-rosulata wachstum
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 12 / 32

19. Das Jena Experiment
Leguminosen
Kann Stickstoff from
Luft fixieren
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 13 / 32

20. Das Jena Experiment
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 14 / 32

21. J¨aten
Drei mal pro Jahr J¨aten der Versuchfl¨ache
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 15 / 32

22. J¨aten
Vor J¨aten Nach J¨aten
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 16 / 32

23. J¨aten
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 17 / 32

24. Mahd
Versuch߬ache zwei
mal pro Jahr gem¨ahdt
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 18 / 32

25. Konsumenten und ihre Bedeutung
Best¨aubung
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 19 / 32

26. Konsumenten und ihre Bedeutung
Best¨aubung
Sch¨adlingskontrolle
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 19 / 32

27. Konsumenten und ihre Bedeutung
Best¨aubung
Sch¨adlingskontrolle
Herbivorie
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 19 / 32

28. Konsumenten und ihre Bedeutung
Best¨aubung
Sch¨adlingskontrolle
Herbivorie
Samenausbreitung
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 19 / 32

29. Konsumenten und ihre Bedeutung
Best¨aubung
Sch¨adlingskontrolle
Herbivorie
Samenausbreitung
Parasitisierung
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 19 / 32

30. Konsumenten und ihre Bedeutung
Best¨aubung
Sch¨adlingskontrolle
Herbivorie
Samenausbreitung
Parasitisierung
Zersetzung
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 19 / 32

31. Konsumenten und ihre Bedeutung
Best¨aubung
Sch¨adlingskontrolle
Herbivorie
Samenausbreitung
Parasitisierung
Zersetzung
Bodenbel¨uftung
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 19 / 32

32. Arthropodengemeinschaften im Experiment
Arthropoden in 2003, 2005, 2010 und 2012 gesammelt
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 20 / 32

33. Arthropodengemeinschaften im Experiment
Arthropoden in 2003, 2005, 2010 und 2012 gesammelt
Zwei Bodenfallen pro Fl¨ache, 150 Sammeltage
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 20 / 32

34. Arthropodengemeinschaften im Experiment
Arthropoden in 2003, 2005, 2010 und 2012 gesammelt
Zwei Bodenfallen pro Fl¨ache, 150 Sammeltage
Drei Saugenfallen pro Fl¨ache, zwei mal gesammelt
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 20 / 32

35. Arthropodengemeinschaften im Experiment
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 21 / 32

36. Arthropodengemeinschaften im Experiment
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 21 / 32

37. Arthropodengemeinschaften im Experiment
Oedothorax apicatus
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 22 / 32

38. Arthropodengemeinschaften im Experiment
Pardosa palustris
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 22 / 32

39. Arthropodengemeinschaften im Experiment
Longitarsus pratensis
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 22 / 32

40. Arthropodengemeinschaften im Experiment
Pterostichus melanarius
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 22 / 32

41. Arthropodengemeinschaften im Experiment
Lygus pratensis
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 22 / 32

42. Arthropodengemeinschaften im Experiment
Halticus apterus
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 22 / 32

43. Arthropodengemeinschaften im Experiment
Javesella pellucida
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 22 / 32

44. Arthropodengemeinschaften im Experiment
Euscelis incisus
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 22 / 32

45. Arthropodengemeinschaften im Experiment
Chorthippus biguttulus
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 22 / 32

46. Arthropodengemeinschaften im Experiment
Tetrix tenuicornis
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 22 / 32

47. Zentrale Ergebnisse 2002-2014
Scherber et al (2010) Nature
Konsumenten unterschiedlich von Pflanzendiversit¨at beeinflusst
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 23 / 32

48. Zentrale Ergebnisse 2002-2014
Pflanzendiversit¨at erh¨oht Arthropodenreichtum und -gleichverteilung
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 24 / 32

49. Zentrale Ergebnisse 2002-2014
Pflanzendiversit¨at erh¨oht Arthropodenreichtum und -gleichverteilung
Aber Dominanz wird geringer
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 24 / 32

50. Carabidae gemeinschaft ver¨andern sich durch die Jahre
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 25 / 32

51. Zentrale Ergebnisse 2002-2014
modified from Eisenhauer et al (2011) PlosOne
Pflanzendiversit¨at erh¨oht Menge an Microfauna Bodenorganismen
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 26 / 32

52. Zentrale Ergebnisse 2002-2014
modified from Eisenhauer et al (2011) PlosOne
Pflanzendiversit¨at erh¨oht Menge an Microfauna Bodenorganismen
Effekt erst nach 4 Jahren sichtbar
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 26 / 32

53. Zentrale Ergebnisse 2002-2014
modified from Eisenhauer et al (2011) PlosOne
Pflanzendiversit¨at erh¨oht Menge an Microfauna Bodenorganismen
Effekt erst nach 4 Jahren sichtbar
Pflanzendiversit¨at erh¨oht Menge und Diversit¨at von Macrofauna am
Boden
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 26 / 32

54. Nutzinsekten: Bl¨utenbesucher
Ebeling et al (2008) Oikos
1 Pflanzendiversit¨at erh¨oht Anzahl und Diversit¨at von Bl¨utenbesucher
2 Pflanzendiversit¨at erh¨oht zeitliche Stabilit¨at der Bl¨utenbesuche
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 27 / 32

55. Nutzinsekten: Bl¨utenbesucher
Ebeling et al (2008) Oikos
1 Pflanzendiversit¨at erh¨oht Anzahl und Diversit¨at von Bl¨utenbesucher
2 Pflanzendiversit¨at erh¨oht zeitliche Stabilit¨at der Bl¨utenbesuche
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 27 / 32

56. Nutzinsekten: Bl¨utenbesucher
Negativer Einfluss von D¨ungung und Mahdfrequenz auf Bl¨utenbesucher
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 28 / 32

57. Pr¨adation
Pflanzendiversit¨at erh¨oht Pr¨adationsdruck
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 29 / 32

58. Zentrale Ergebnisse 2002-2014
Ebeling et al (2014) PlosOne
Pflanzendiversit¨at beeinflusst Arthropoden¨okosystemfunktion durch
Konsumentengemeinschaft Ver¨anderung
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 30 / 32

59. Schlussfolgerung
1 Diversit¨at hat f¨ur ¨Okosystemfunktionen eine wichtige Bedeutung
2 Das gilt auch f¨ur ¨Okosystemdienstleistungen die f¨ur unsere
Gesellschaft eine Bedeutung haben
3 Erhalt der Artenvielfalt von Bedeutung ¨uber die ethische
Verpflichtung hinaus
Lionel Hertzog (TUM) About Biodiversity 15/11/2014 31 / 32

60. Danke an der DFG f¨ur die F¨orderung
Ihnen f¨ur Ihre Aufmerksamkeit