Makrozoobenthos

Tabelle 7.27: Vorkommen der wichtigsten Taxa an den Probestellen des Hochwasserrückhaltebeckens M5.

Ordnung Familie/Gattung/Art Individuenzahl

oben HRB M5 unten

Crustacea Gammarus spp. 42 47 65

Odonata Cordulegaster boltoni 1 0 1

Ephemeroptera Baetis spp. 105 64 162

Centroptilum luteolum 32 0 5

Ephemera danica 10 24 52

Habrophlebia lauta 54 12 66

Plecoptera Leuctra spp. 49 20 34

Trichoptera Chaetopteryx spp. 49 72 86

Potamophylax rotundipennis 4 36 5

Sericostoma spp. 25 38 89

Diptera Chironomidae 30 6 45

Simuliidae 1 25 0

Abbildung 7.61: Absolute Abundanzen der Ordnungen bzw. Klassen der drei Probestellen am Hochwasserrück-haltebecken M5.

Tabelle 7.28: Vorkommen der wichtigsten Taxa an den Probestellen des Hochwasserrückhaltebeckens M6.

Ordnung Familie/Gattung/Art Individuenzahl

ober HRB M6 unten

Crustacea Gammarus spp. 21 17 11

Ephemeroptera Baetis spp. 152 112 59

Epeorus sylvicola 6 2 36

Plecoptera Leuctra spp. 10 8 4

Coleoptera Elmis spp. 10 47 1

Trichoptera Chaetopteryx spp. 27 0 57

Potamophylax rotundipennes 14 11 5

Sericostoma spp. 25 5 9

Diptera Chironomidae 11 20 31

Simuliidae 9 112 26

Abbildung 7.62: Absolute Abundanzen der Ordnungen bzw. Klassen am Hochwasserrückhaltebecken M6.

In Tabelle 7.29 sind für jede Probestelle an den beiden Hochwasserrückhaltebecken die Arten mit der höchsten Dominanz wiedergegeben. Bei beiden Rückhaltebecken werden die Referenz-stellen oberhalb und unterhalb des Hochwasserrückhaltebeckens von der Gattung Baetis spp.

dominiert. Bei den Probestellen an den Rückhaltebecken M5 und M6 kommen die Simulliidae bzw. die Köcherfliege der Gruppe Chaetopteryx villosa/fusca als dominante Arten hinzu. Auch die Bachflohkrebse treten an den meisten Stellen in größerer Zahl auf.

Tabelle 7.29: Dominanzverhältnisse an den Probestellen der Hochwasserrückhaltebecken M5 und M6.

Probestelle HRB M5 HRB M6

Dominierende Taxa Dominanz Dominierende Taxa Dominanz oben Baetis spp.

Habrophlebia lauta Chaetopteryx villosa/fusca Leuctra spp.

Gammarus fossarum

22%11%

10%10%

9%

Baetis spp.

Sericostoma spp.

Gammarus fossarum

Potamophylax rotundipennis Habroleptoides confusa

42%7%

6%4%

4%

HRB Chaetopteryx villosa/fusca Baetis spp.

Gammarus fossarum Sericostoma spp.

Potamophylax rotundipennis

14%12%

9%8%

7%

Simulidae Baetis spp.

Elmis spp. (Imago) Chironimidae Gammarus fossarum

27%27%

11%5%

4%

unten Baetis spp.

Chaetopteryx villosa/fusca Sericostoma spp.

Habrophlebia lauta Gammarus fossarum

18%10%

9%7%

7%

Baetis spp.

Chaetopteryx villosa/fusca Epeorus sylvicola

Ecdyonurus spp.

Chironimidae

18%18%

11%11%

10%

Der s^ørensen-Quotient zeigt bei den Probestellen beider Hochwasserrückhaltebecken jeweils relativ hohe Ähnlichkeiten bezüglich der Artenszusammensetzung an (Tabelle 7.30).

Größere Unterscheide gibt es bezüglich der Dominanzverhältnisse. Insbesondere zwischen den Probestellen am Hochwasserrückhaltebecken M6 gibt es zum Teil nur sehr geringe Ähnlich -keiten. Die renkonensche Zahl liegt hier unter 50%. Um mögliche Gründe für diese Unter -schiede zu identifizieren, werden im Folgenden die Habitat- und Strömungspräferenzen sowie die Ernährungstypen genauer dargestellt.

Tabelle 7.30: R^enKonensche Zahl (erste Zahl) und S^øRenSen-Quotient (zweite Zahl) der Probestellen am Hoch-wasserrückhaltebecken M5 und M6; Alle Angaben in %.

M5 M6

Probestellen oberhalb HRB am HRB Probestellen oberhalb HRB am HRB

oberhalb HRB - 62 / 84 oberhalb HRB - 61 / 84

unterhalb HRB 72 / 73 68 / 76 unterhalb HRB 43 / 73 47 / 76 Die Darstellung der Habitatpräferenz (Abbildung 7.63) zeigt eine deutliche Zunahme von Lithalbewohnern bei gleichzeitiger Abnahme der Psammal bzw. Lithal/Psammalbewohner an den Durchlässen der beiden Hochwasserrückhaltebecken. Hier dominieren große Steine als Substrat. An den oberen und unteren Probestellen sind hingegen mehr Sandbereiche zu finden.

Entsprechend nehmen hier auch die Anteile der Sammler und Sedimentfresser zu. Die Sand-flächen bieten beispielsweise der Eintagsfliege Centroptilum luteolum ein geeignetes Habitat.

Sie ist fast ausschließlich in Sandflächen gefunden worden und an der oberen Probestelle von M5 relativ häufig. An den anderen Probestellen fällt sie aus und tritt erst wieder mit einer gerin -gen Individuenzahl an der unteren Probestelle des Hochwasserrückhaltebeckens M6 auf. Als

Grobsand bevorzugende Art nimmt Ephemera danica in ihrer Individuenzahl von der oberen zur unteren Probestelle zu, wo sie sich in dem sandigen Substrat zwischen den Steinen ver-steckt. An den weiteren Probestellen des Hochwasserrückhaltebeckens M6 kam sie nur noch als Einzelfund vor. Die Ursache kann im Zeitunterschied der Beprobung liegen: Die Larve von E. danica war zum früheren Zeitpunkt der Beprobung im April möglicherweise noch tiefer im Sediment versteckt.

Abbildung 7.63: Habitat- und Substratpräferenzen der Taxa.

Ein Vergleich der Strömungspräferenzen zeigt insgesamt sehr ähnliche Verhältnisse zwi -schen den Probestellen. Der Anteil der rheo-limnophilen Arten überwiegt. Nur an einer der Pro-besellen (Hochwasserrückhaltebecken M6) kommt Radix spp. vor, die eigentlich langsamere Strömung bevorzugt. Der Anteil an rheobionten Arten ist unter anderem durch Simuliidae jeweils an den Hochwasserrückhaltebecken-Standorten am höchsten. Hier sind weniger leni -tische Randbereiche zu finden und besonders in den Durchlassbereichen ist das Strömungsbild mit relativ hohen Fließgeschwindigkeiten sehr einheitlich. An der oberen Probestelle des Hoch-wasserrückhaltebeckens M5 ist die Strömung sehr variabel. Dadurch finden sich hier mehr sandige Bereiche als an den anderen Probestellen.

Die Ernährungstypen an den Probestellen gleichen nicht ganz den typischen Zusammen-setzungen für rhitrale Abschnitte von Fließgewässern im Mittelgebirge (schÖnBorn 2003): Der normalerweise hohe Anteil der Zerkleinerer ist geringer zugunsten der Weidegänger (Abbil -dung 7.64 und Abbil-dung 7.65). Die rheophilen und rheobionten Weidegänger (z.B. Baetis spp, Drusus annulatus, Glossoma conformis) bilden auf dem Hartsubstrat die größte Gruppe. Ihr Anteil liegt zwischen 37% und 55%. Der Anteil der Zerkleinerer, die sich vom Falllaubeintrag der Gehölze ernähren (einige Trichopteren wie Chaetopteryx spp., Sericostoma spp., Potamo-phylax rotundipennis und Gammarus spp.) variiert zwischen 24% und 29%. Der Anteil der Fil -trierer ist aufgrund des geringeren Schwebstoffanteils gering. Auch Sedimentfresser haben nur einen kleinen Anteil an der Biozönose, da sich das Substrat überwiegend aus Steinen und Kies zusammensetzt und nur wenig Feinsediment zwischen diesen abgelagert wird.

Die Zusammensetzung der Ernährungstypen ist am Hochwasserrückhaltebecken M5 am typischsten ausgeprägt (Abbildung 7.64). Hier sind die Individuenzahlen von Gammarus spp. und Chaetopteryx spp. (Zerkleinerer) am höchsten. Den geringsten Anteil haben die Zer-kleinerer am Hochwasserrückhaltebecken M6. Hier verschiebt sich das Verhältnis zugunsten der Filtrierer, denn hier ist die Individuenzahl von Simuliidae sehr hoch (Abbildung 7.65).

Simuliidae haften sich auch bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten am Hartsubstrat fest. Ihre Individuenzahlen sind jeweils an den Hochwasserrückhaltebecken-Standorten am höchsten.

Sie kommen an den anderen Probestellen nur in geringem Umfang oder gar nicht vor. Für diese rheobionte Art sind der hohe Anteil an Hartsubstrat und die hohen Fließgeschwindigkeiten an den Hochwasserrückhaltebecken-Standorten ideal.

Abbildung 7.64: Ernährungstypen an den Probestellen des Hochwasserrückhaltebeckens M5.

Abbildung 7.65: Ernährungstypen an den Probestellen des Hochwasserrückhaltebeckens M6.

Der Anteil der Weidegänger ist beim Vergleich der Probestellen am langen Durchlass des Hochwasserrückhaltebeckens M5 am geringsten. Wahrscheinlich finden sie im dunklen Durch -lassbereich weniger Nahrung. Dies zeigt auch eine genauere Betrachtung der Kick-Sampling-Proben, welche am Hochwasserrückhaltebecken erhoben wurden (Tabelle 7.31). Die Abundanz der meisten Weidegänger ist in den innerhalb des geschlossenen Durchlasses erfassten Proben deutlich geringer als in den Proben, die wenige Meter oberhalb bzw. unterhalb des Durchlass-bauwerks erfasst wurden.

Tabelle 7.31: Abundanz der Weidegänger an der Probestelle Hochwasserrückhaltebecken M5. Im Durchlass wurden weniger Weidegänger gefunden als unmittelbar oberhalb bzw. unterhalb des Durchlasses.

Taxa außerhalb Durchlass im Durchlass

Radix spp. 2 0

Ancylus fluviatilis 6 1

Baetis spp. 49 4

Ecdyonurus venosus-Gruppe 1 2

Epeorus sylvicola 5 2

Rhitrogena spp. 0 3

Brachyptera spp. 1 0

Elmis spp. (Imago) 6 4

Glossosoma conformis 8 1

Silo pallipes 0 2

Silo nigricornis 5 0

Drusus annulatus 2 1

Summe 85 20

Auch der Anteil an Zerkleinerern war in den im Durchlassbauwerk erhobenen Proben geringer, als in den Proben, die direkt vor oder nach dem Durchlass erhoben wurden (Tabelle 7.32). Hierfür gibt es vermutlich folgende Ursachen: Zum einen gibt es keinen direkte Falllau -beintrag im geschlossenen Durchlassbereich. Material kann nur von oben eingeschwemmt wer-den. Zum anderen ist die Strömungsgeschwindigkeit im Durchlass höher und gleichförmiger als an den Referenzstellen (siehe oben). Es gibt zwischen den Steinen kaum Kiesflächen und Detritusansammlungen. Entsprechend ist das Habitat- und Nahrungsangebot für Zerkleinerer schlechter als außerhalb des Durchlassbauwerks, wo das Gewässerbett meist stärker struktu -riert ist. Unmittelbar unterhalb des Durchlasses vom Hochwasserrückhaltebecken M5 sind die Bedingungen für Vertreter dieses Ernährungstyps sogar so gut, so dass die geringe Abundanz im Durchlass ausgeglichen wurde. In Folge ist die Gesamtzahl der am Hochwasserrückhaltebe -cken M5 erfassten Zerkleinerer höher als an den beiden Referenzstellen oberhalb und unterhalb des Hochwasserrückhaltebeckens (Abbildung 7.64).

Am Hochwasserrückhaltebecken M6 hingegen fanden die Zerkleinerer auch außerhalb des Durchlassbauwerks nur suboptimale Bedingungen (große Steine als dominierendes Substrat), so dass sie dort ebenfalls nur in geringer Zahl gefunden wurden. Dafür war der Anteil an

Wei-degängern sehr hoch, was deren sehr geringe Abundanz im Durchlassbauwerk kompensierte (Abbildung 7.65).

Tabelle 7.32: Abundanz der Zerkleinerer an der Probestelle Hochwasserrückhaltebecken M5. Im Durchlass wurden weniger Zerkleinerer gefunden als unmittelbar oberhalb bzw. unterhalb des Durchlasses.

Taxa außerhalb Durchlass im Durchlass

Gammarus fossarum 26 3

Limnius spp. (Larve) 5 1

Sericostoma spp. 6 7

Potamophylax rotundipennis 26 1

Chaetopteryx villosa/fusca 72 0

Summe 134 12

Zusammenfassung und Diskussion

Der Lobbach im Bereich der Hochwasserrückhaltebecken M5 und M6 weist eine artenreiche, dem Gewässertypentsprechende Wirbellosenfauna auf. Das Vorkommen der Rote-Liste-Art Cordulegaster boltoni (Odonata) spricht für den guten ökologischen Zustand des Gewässers.

Die Wirbellosenzönose wird von Eintagsfliegen, Köcherfliegen, Zuck- und Kriebelmücken, Hakenkäfern, Bachflohkrebsen und Steinfliegen geprägt. Besonders häufig angetroffen wurde die Eintagsfliege Baetis spp.. Die Besiedlungsdichten waren mit Werten um 500 Individuen pro m² vergleichbar, nur an einer Probestelle wurden mehr als 900 Individuen gezählt. Dies ist wahrscheinlich auf den Zeitpunkt der Probenahme zurückzuführen.

Die Populationen an den Probestellen zeichnen sich durch eine hohe α-Diversität, eine aus -geprägte Gleichverteilung der Arten sowie durch eine hohe Übereinstimmung im Arteninventar aus. Entsprechend liegt der sørensen-Quotient stets über 70%. Der Großteil aller Taxa lässt sich an allen Probestellen nachweisen. Taxa fallen nur an einzelnen Probestellen aus. Dies ist häu -fig auf kleinräumige strukturelle Unterschiede im Bachbett zurückzuführen, wie sie in einem abwechslungsreichen Bach natürlicherweise anzutreffen sind. Dass sich auch solche kleinräu -migen Unterscheide auf die Abundanz der einzelnen Arten zum Teil erhebliche Auswirkungen haben kann, zeigen die starken Variationen in der Dominanzverteilung der Taxa.

Gerade auch die im und am Durchlassbauwerk veränderten biotischen und abiotischen Fak -toren führen zu starken Veränderungen in der Abundanz der einzelnen Taxa. So sind auf Grund der erhöhten Fließgeschwindigkeiten in den Durchlässen von M5 und M6 vermehrt Larven der rheobionten Simulidae anzutreffen, während die Anzahl der Zerkleinerer zurückgeht. Auch die Zahl von Weidegängern wie Baetis spp. geht in den dunklen Durchlässen sehr stark zurück, vermutlich auf Grund von Nahrungsmangel. Die Larven der Köcherfliege Chaetopteryx villosa/

fusca waren unterhalb des Hochwasserrückhaltebeckens M5 besonders häufig, wo sie geeignete Uferpflanzenbestände vorfanden. In den Durchlassbauwerken wurden hingegen keine Tiere gefunden. Sand- und Feinkiesbewohner wie die Eintagsfliege Centroptilum luteolum waren an den Referenzstellen zahlreich vertreten, die steindominierte Sohle an den Hochwasserrückhal-tebecken wurde weitgehend gemieden.

Diese Ergebnisse lassen vermuten, dass von den beiden Hochwasserrückhaltebecken M5 und M6 bezüglich bestimmter Gruppen eine Barrierewirkung ausgehen kann. Zwar verfügen beide

Durchlässe über eine durchgehende Sohle mit einem Interstitial von mindestens 20 cm Tiefe (l^fu 2006, k^appus 1998, a^daM & s^chwevers 1998), der Mangel an Feinsedimenten und strö-mungsberuhigten Abschnitten innerhalb der Bauwerke kann jedoch die Wanderung von strö -mungsmeidenden Taxa erschweren. Weiterhin führt der Lichtmangel im Durchlass dazu, dass Weidegänger keine Nahrung finden. Zwar ist nicht bekannt, welche Strecken einzelne Arten ohne Nahrungsaufnahme zurücklegen können, es ist jedoch zu vermuten, dass beide Durch -lässe auf Grund der Länge von den meisten Weidegängern nicht passiert werden können.

Auswirkungen dieser potentiellen Barrierewirkung konnten beim Vergleich der Biozönosen oberhalb und unterhalb der Hochwasserrückhaltebecken jedoch nicht festgestellt werden. Ein Grund hierfür könnte sein, dass die beiden Becken erst im Jahr 2003 in Betrieb genommen wurden. Ein anderer Grund könnte sein, dass selbst das 60 Meter lange Durchlassbauwerk des Hochwasserrückhaltebeckens M5 von einigen Imagines durchflogen wurde. Ein Austausch zwischen den Subpopulationen ist somit zumindest in geringem Umfang sichergestellt. Nähe -res zum Flug der Imagines im folgenden Kapitel.

Fang von Imagines mittels Insektenfallen am Hochwasserrückhaltebecken M5 und M6 Um die Passierbarkeit der unterschiedlich langen Durchlässe der Hochwasserrückhaltebe -cken M5 und M6 zu untersuchen, wurden trichterförmige Fangnetze jeweils am oberen Einlass der beiden Hochwasserrückhaltebecken installiert, so dass Insekten, die von unten durch das Durchlassbauwerk flogen, im Netz gefangen und konserviert werden konnten.

Bei beiden Kastendurchlässen konnten nach einer 72-stündigen Exposition der Fallen Ima -gines nachgewiesen werden (Abbildung 7.66). Am häufigsten wurden Dipteren in der Falle nachgewiesen, gefolgt von Eintagsfliegen und Köcherfliegen. Käfer wurden nur in geringer Zahl gefunden. Eine grobe taxonomische Bestimmung ergab eine weitgehende Übereinstim-mung mit den im Bach vorgefundenen Taxa. Von einer detaillierten taxonomischen Bestim-mung der Imagines wurde aus zeitlichen Gründen abgesehen. Zudem war bei vielen Tieren eine genauere Bestimmung nicht mehr möglich, da die eingetrockneten Flügel nicht mehr als wichtiges Bestimmungsmerkmal herangezogen werden konnten

Die Zahl der gefangen Imagines korrelierte mit der Länge der Bauwerke. So wurden an dem 34 m langen Durchlass des Hochwasserrückhaltebeckens M6 etwa doppelt so viele Imagines registriert wie am 60 m langen Durchlassbauwerk des Hochwasserrückhaltebeckens M5. Die Verteilung der taxonomischen Gruppen war jedoch an beiden Durchlässen ähnlich.

Die Ergebnisse zeigen, dass zumindest ein Bruchteil der Imagines im Rahmen des Kompen -sationsflugs die beiden Durchlässe von unten passieren kann. Welchen Anteil die gefangenen Tiere an der Gesamtemergenz bzw. an der Gesamtheit der wandernden Imagines haben, kann mit den vorliegenden Daten jedoch nicht geklärt werden. Zudem ist nicht auszuschließen, dass einige Individuen im Durchlassbereich geschlüpft sind und nicht von unten in das Bauwerk ein-geflogen sind. Die Größe der gefangenen Tiere und deren Chitinstärke ist jedoch ein Hinweis darauf, dass die meisten Tiere nicht im Durchlass frisch geschlüpft sind, sondern von unten in das Bauwerk hineingeflogen sind (wagner, MPI Schlitz, mündl. Mitt.).

Die Tatsache, dass auch längere geschlossene Durchlässe von Imagines durchflogen werden, werden von anderen Studien nicht bestätigt. dIerlaMM (2000) untersuchte die Durchgängigkeit an vier verschiedenen Hochwasserrückhaltebecken-Typen (drei offene Dammtypen und eine 31 m lange Verdolung, Durchmesser 2 m mit zwei Lichtschächten). Seine Ergebnisse zeigen, dass die offenen Durchlässe für den überwiegenden Teil der Insekten passierbar waren. In der

Verdolung konnte jedoch kein Durchflug nachgewiesen werden. dIerlaMM (2000) nennt als möglichen Gründe die veränderten Lichtverhältnisse und den starken Kontrast am Ausgang der Verdolung.

Abbildung 7.66: Absolute und relative Abundanz der gefangenen Imagines am Hochwasserrückhaltebecken M5 und M6.

Im Dokument Kriterien für Gestaltung, Betrieb sowie Unterhaltung von Stau- und Retentionsanlagen zur Gewährleistung der ökologischen Durchgängigkeit (Seite 168-177)