VP13: Dynamische Interaktionsnetzwerke und biologische Schädlingskontrolle in Agrarlandschaften ohne chemisch-synthetischen Pflanzenschutz

Kurz erklärt

Was?

Wir untersuchen die Artenvielfalt von Insekten auf Winterweizenfeldern auf denen keine Pflanzenschutzmittel ausgebracht werden und die Interaktion der Insekten, auch auf den diese Felder umgebenden Flächen.

Warum?

Wir wollen wissen, wie sich verschiedene Anbausysteme - NOcsPS, konventionell und ökologisch - auf Insekten und deren Interaktionen auswirken. Außerdem wollen wir verstehen, wie sich unterschiedliche Feldränder und Landschaften auf die Menge, das Gewicht und die Vielfalt verschiedener Insektengruppen auswirken. Wir untersuchen insbesondere das Potenzial für die natürliche Schädlingsbekämpfung in der pestizidfreien Landwirtschaft.

Wie?

Mit einem Insektenstaubsauger sammeln wir Proben in den Versuchsparzellen auf dem Heidfeldhof und auf ungespritzten Winterweizenfeldern unserer Partner in Baden-Württemberg. Diese bringen wir dann ins Labor, wo wir die wichtigsten Pflanzenschädlinge, ihre Fressfeinde und die übrigen Insektengruppen identifizieren.

Fg. Landschaftsökologie und Vegetationskunde (320a)

Ottilie-Zeller-Weg 2
70599 Stuttgart

Dauer:
15.02.2021 – 14.02.2024

Teilprojektteam

Prof. Dr. Frank Schurr
Teilprojekt Leiter

Prof. Dr. Frank Schurr

Dr. Jörn Pagel
Postdoc

Dr. Jörn Pagel

Adriana Riemenschneider, M.Sc.
Doktorandin

Adriana Riemenschneider,

M.Sc.


Natürliche Schädlingskontrolle in heterogenen Agrarlandschaften basiert auf trophischen Interaktionsnetzwerken zwischen Schadorganismen und deren Fressfeinden, die abhängig vom Landschaftskontext auf unterschiedlichen räumlichen und zeitlichen Skalen variieren (Martin et al. 2013).

Entscheidende Faktoren für die Dynamik von Interaktionsnetzwerken sind zum einen die räumliche und zeitliche Variabilität in der Verfügbarkeit von unterschiedlichen Habitaten und Ressourcen (Kulturpflanzen, Unkräuter, Ackerrandvegetation) und zum anderen die räumlichen Populationsdynamiken involvierter Arten, die bestimmen wie heterogene Ressourcenlandschaften genutzt werden (z.B. Reservoir-Effekte, Überwinterungshabitate).

Die Effektivität natürlicher Schädlingskontrolle hängt daher nicht nur vom lokalen Anbausystem ab, sondern auch von Nachbarschaftseffekten auf der Landschaftsskala (Tscharntke et al. 2016).

Ziel des Forschungsvorhabens ist das Verständnis der Effekte raumzeitlicher Ressourcendynamik auf biotische Interaktionsnetzwerke und biologische Schädlingskontrolle in heterogenen Agrarlandschaften.

Folgenden Hypothesen sollen geprüft werden:

  • Im Vergleich zum konventionellen Anbauverfahren führen unterschiedliche NOcsPS-Varianten zu einer lokal erhöhten Abundanz, Biomasse und funktionellen Diversität von Antagonisten.

  • Auf der Landschaftsskala sind das Vorkommen und die räumliche Verteilung von Schadorganismen und Antagonisten zudem abhängig von (i) der Schlaggröße, (ii) der Landschaftsstruktur und (iii) der zeitlichen Landnutzungsdynamik.
  • Unter Berücksichtigung dieser Effekte auf dynamische Interaktionsnetzwerke lassen sich Szenarien entwickeln, für die ein optimaler Nutzen natürlicher Schädlingskontrolle in großflächigen NOcsPS-Anbausystemen prognostiziert wird.

Untersuchungen zur Abundanz von Blattläusen und antagonistischen Artengruppen (Marienkäfer, Florfliegen, Schwebfliegen) finden auf verschiedenen räumlichen Skalen sowohl in den Systemversuchen als auch in ausgewählten landwirtschaftlichen Betrieben statt. In den ersten beiden Jahren des Kernzeitraums des Teilprojektes werden auf Schlägen von csPSM-freien Anbausystemen Transekte entlang eines Gradienten von der Ackerrandvegetation zur Schlagmitte beprobt. Zum Insektenvorkommen werden Biomassenproben mit einem Insektensauger gesammelt und hinsichtlich der Abundanz der untersuchten Artengruppen ausgewertet.

Die Analysen sollen sowohl den Einfluss verschiedener NOcsPS-Anbausysteme, als auch den Einfluss der Landschaftsstruktur und -dynamik auf die Verbreitung von Schadorganismen und Antagonisten zeigen.

Daraus sollen Landschaftsszenarien zur Umsetzung von NOcsPS-Anbausystemen evaluiert werden.