Einfluss forstlicher Maßnahmen auf Raubmilben (Gamasida, Acari) temperierter mitteleuropäischer Wälder vom Fachbereich Biologie der Technischen Universität Darmstadt genehmigte Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades eines Doctor rerum naturalium von Dipl.-Biol. Romuald Buryn aus Szczecin Referent: Prof. Dr. Stefan Scheu Koreferent: PD Dr. Mark Maraun Tag der Einreichung: 14. Mai 2008 Tag der mündlichen Prüfung: 01. Juli 2008 Darmstadt 2008 D17 Inhaltsverzeichnis 1. EINLEITUNG.................................................................................................................. 1 1.1. GAMASIDA........................................................................................................................ 1 1.2. SOLLING .......................................................................................................................... 3 1.3. FORSTWIRTSCHAFTLICHE MAßNAHMEN.............................................................................. 4 1.3.1. Zusammensetzung des Baumbestandes.................................................................... 4 1.3.2. Kalkung ....................................................................................................................... 5 1.3.3. Femelschlag................................................................................................................ 6 1.4. ÖKOLOGISCHE CHARAKTERISIERUNG DER ARTEN .............................................................. 6 2. UNTERSUCHUNGSGEBIETE ...................................................................................... 8 2.1. SOLLING .......................................................................................................................... 8 2.2. GEOGRAPHISCHE LAGE DER UNTERSUCHUNGSFLÄCHEN .................................................... 8 2.2.1. Der 30-jährige Bestand ............................................................................................. 10 2.2.2. Der 120-jährige Bestand ........................................................................................... 10 2.2.3. Der 150-jährige Bestand ........................................................................................... 12 2.3. KLIMA ............................................................................................................................ 12 2.4. GEOLOGIE UND BODEN ................................................................................................... 14 2.4.1. Pedobiologische Beschreibung der Untersuchungsstandorte .................................. 14 2.4.2. Bodenfeuchte ............................................................................................................ 15 2.4.3. pH-Wert des Bodens................................................................................................. 16 2.5. VEGETATION .................................................................................................................. 17 3. METHODEN................................................................................................................. 19 3.1. PROBENAHME ................................................................................................................ 19 3.1.1. Probenahme in 30- und 120-jährigen Fichten-, Buchen- und Mischwäldern............ 19 3.1.2. Probenahme auf 150-jährigen Buchenwälder- und Femelflächen; gekalkte und nicht gekalkte Standorte ................................................................................... 20 3.2. EXTRAKTION................................................................................................................... 20 3.3. AUSZÄHLUNG, PRÄPARATION UND BESTIMMUNG .............................................................. 21 3.4. STATISTISCHE METHODEN .............................................................................................. 22 3.4.1. Dominanzanalyse...................................................................................................... 22 3.4.2. Diversität (Shannon-Wiener-Index, Evenness)......................................................... 23 3.4.3. Rarefaction-Modell .................................................................................................... 24 3.4.4. Vertikalverteilung....................................................................................................... 24 3.4.5. Phänologie ................................................................................................................ 25 3.4.6. Ähnlichkeitsanalyse................................................................................................... 25 i 3.4.7. Varianzanalyse (ANOVA).......................................................................................... 26 3.4.8. Kanonische Korrespondenzanalyse und Ordination................................................. 26 3.4.9. Feuchte- und pH-Indices........................................................................................... 27 4. ERGEBNISSE.............................................................................................................. 28 4.1. ARTENSPEKTRUM DER GAMASIDA.................................................................................... 28 4.2. EINFLUSS DER BAUMARTENZUSAMMENSETZUNG UND DES BESTANDESALTERS AUF DIE GAMASIDA-ZÖNOSE IN 30- UND 120-JÄHRIGEN REIN- UND MISCHBESTÄNDEN VON FICHTE UND BUCHE ................................................................................................. 32 4.2.1. Abundanz .................................................................................................................. 32 4.2.2. Phänologie ................................................................................................................ 37 4.2.3. Vertikalverteilung....................................................................................................... 47 4.2.4. Diversität und Dominanzstruktur............................................................................... 57 4.2.5. Ähnlichkeiten der Flächen......................................................................................... 61 4.2.6. Ökologische Charakterisierung der Standorte anhand der Lebensraumansprüche der Gamasida........................................................................................................... 66 4.2.6.1. Habitat (Wald – Offenland)................................................................................ 66 4.2.6.2. Höhenverbreitung.............................................................................................. 68 4.2.6.3. Feuchte und pH................................................................................................. 69 4.2.6.4. Nahrung............................................................................................................. 74 4.2.6.5. Ausbreitung ....................................................................................................... 78 4.2.6.6. Andere ökologische Kriterien ............................................................................ 80 4.2.6.7. Ordinationsanalyse der ökologischen Werte..................................................... 81 4.3. EINFLUSS VON FEMELSCHLAG UND KALKUNG AUF DIE GAMASIDAZÖNOSE.......................... 84 4.3.1. Artenspektrum der Gamasida ................................................................................... 84 4.3.2. Abundanz .................................................................................................................. 84 4.3.3. Diversität und Dominanzstruktur............................................................................... 87 4.3.4. Ähnlichkeiten der Flächen......................................................................................... 91 4.3.5. Ökologische Charakterisierung der Standorte anhand der Lebensraumansprüche der Gamasida........................................................................................................... 96 4.3.5.1. Habitat (Wald – Offenland)................................................................................ 96 4.3.5.2. Feuchte ............................................................................................................. 99 4.3.5.3. Nahrung........................................................................................................... 100 4.3.5.4. Ausbreitung ..................................................................................................... 103 4.4. RAUBMILBENZÖNOSE DES SOLLINGS ............................................................................. 105 5. DISKUSSION............................................................................................................. 109 5.1. METHODENPROBLEMATIK.............................................................................................. 110 5.2. ABUNDANZ, DIVERSITÄT, DOMINANZSTRUKTUR, PHÄNOLOGIE UND VERTIKALVERTEILUNG DER MESOSTIGMATA................................................................... 112 5.2.1. Dichten, Diversität und Dominanzstruktur der Gamasida....................................... 112 5.2.2. Phänologie der Gamasida....................................................................................... 117 ii 5.2.3. Vertikalverteilung der Gamasida............................................................................. 119 5.2.4. Ähnlichkeiten der Raubmilbenzönosen im Solling.................................................. 121 5.3. ÖKOLOGISCHE CHARAKTERISIERUNG DER STANDORTE ANHAND DER LEBENSRAUMANSPRÜCHE DER